【优选】金属的力学性能PPT资料

2、从拉伸试验中得到的力学性能参数
e
b
b
e P
a c s
a
o
明显的四个阶段
2、屈服阶段bc（失去抵
f 抗变形的能力）
s — 屈服极限 3、强化阶段ce（恢复抵抗 变形的能力） b — 强度极限
4、局部径缩阶段ef
1、弹性阶段ob与虎克定律 E
P — 比例极限 e — 弹性极限
E tana
第二章 金属的力学 性能
2021/7/9
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第一节 弹性体的变形与内力
一、变形与内力概念
u 弹性变形：在卸出载荷后能完全恢复的变形。 其随着外力的增加而增加；
u 内力：金属发生弹性变形时，其内部各质点相互 作用力所发生的变化。内力是由外力引起的，是伴 随着弹性变形产生的，其作用是抵抗外力对构件的 破坏。
u塑性变形：在卸出载荷后不能消失而残留的那一
部分变形。塑性变形总是在发生了一定量的弹性变
形后才发生的。
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二、变形的度量
1、杆的绝对伸长量： dLL1L
2、线应变：单位长度杆的伸长值，即杆的相对伸长量。
o
f h
材料的屈服极限增高， 延伸率降低，称之为冷作硬 化或加工硬化。
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目录
dL L1 L
L
L
三、直杆受拉（压）时的内力
1、轴力的概念：直杆受拉（压）时产生的内力。
A
P
P
简图
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3
P
S
A
u 轴力的正负规定：
S 与外法线同向,为正轴力(拉力) S
S与外法线反向,为负轴力(压力)
(a)min0
|a
|max
0
2
(45 °斜截面上剪应力达到最大)
|a|min0
第二节 材料的力学性能
力学性能：在外力作用下材料在变形和强度方面所 表现出的性能
试 件 和 实 验 条 件
2021/7/9 §2-4
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泊松比（或横向变形系数）
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目录
3、 中途卸载与重复拉伸
e
d
b
b
e P
a c s
u 弹性范围内卸载、再加载 即材料在卸载过程中
应力和应变是线形关系。
f
u 过弹性范围卸载、再加载
a d g
psa i nco assa i nsi2a n a a Qingdao university of science and technology
四、受拉压直杆内的应力
0
0
2 a 由外力引起的内力集度，也就是
单位面积上的内力。
k ②材料承受载荷的能力。
反映：通过构件上一点不同截面上应力变化情况。 1、杆的绝对伸长量：
2. 应力的表示：
①平均应力：
P
M
pM
ΔP ΔA
A
②全应力（总应力）：
pM Δ lA i m 0Δ ΔP AddP A
③当内力与截面不垂直时，全应力分解为：
垂直于截面的应力称为“正应力” (Normal Stress)；
ΔN
lim
Δ A0
Δ
A
dN dA
p
M
位于截面内的应力称为“剪应力”(She A0
Δ
A
dT dA
3、拉(压)杆斜截面上的应力 直杆受一对等值、反向、 P
共线的轴向拉力P作用。
求：斜截面k-k上的应力。
解：采用截面法
P
k P
a
k
k
Fa
由则平：衡pa方程FA：aa Fa=APa：斜截面面积；Fa：斜截面上a 内k力。
由几何关系：coa s A
Aa
AacA oas 代入上式，得：
paF Aa aP Acoas0coa斜s截面上全应力： pa 0cosa
斜截面上全应力： pa 0cosa P
k
P
分解：
a
apaco as0co2as
k
k
p P Qingdaao university of science and technology
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两个塑性指标:
断后伸长率 l1 l0 100% 断面收缩率 A0 A1 100%
l0
A0
5% 为塑性材料 5% 为脆性材料
低碳钢的 20 — 30% 60% 为塑性材料
5
四、受拉压直杆内的应力
问题提出：
P
P
P
P
u 内力大小不能衡量构件强度的大小。 u 强度：①内力在截面分布集度应力；
②材料承受载荷的能力。
1、应力(stress)的概念
由外力引起的内力集度，也就是 单位面积上的内力。
工程构件，大多数情形下，内力并非均匀分布，集度的定 义不仅准确而且重要，因为“破坏”或“失效”往往从内力集 度最大处开始。
a
a Pa
a
4、其它材料的拉伸曲线
2、高温时的蠕变与应力松弛
a ( ) 当 = 0°， (横截面上存在最大正应力) 应力松弛就是在总变形量保持不变，初始的弹性变形
垂直于截面的应力称为“正应力” (Normal Satress)m ； ax 0
当a = 90° 当a = ± 45° 当a = 0, 90°
S
2、轴力的计算 截面法求轴力
S S>0
S S<0
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例如： 截面法求S
P
A
P
截开：P
A P
简图
代替：P
S A
平衡： X 0
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常 温 、 静 载
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一、拉伸试验 1、试验曲线
低 碳 钢 的 拉 伸
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