應(yīng)力應(yīng)變曲線材料力學(xué)市公開課金獎市賽課一等獎?wù)n件
單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,*,第五節(jié) 應(yīng)力應(yīng)變曲線,第1頁,第1頁,力學(xué)性質(zhì):在外力作用下材料在變形和破壞方面所表現(xiàn)出力學(xué)性能,試件和試驗(yàn)條件,常溫、靜載,9-4,一、拉伸時(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線,第2頁,第2頁,1、試件,L,0,標(biāo)點(diǎn),標(biāo)距,d,0,(1),材料類型,:,低碳鋼,:,灰鑄鐵,:,2,原則試件,:,塑性材料典型代表;,脆性材料典型代表;,(2),原則試件,:,標(biāo)距,:,用于測試等截面部分長度;,尺寸符合國家原則試件,;,圓截面試件標(biāo)距:,L,0,=,10,d,0,或,5,d,0,第3頁,第3頁,2、試驗(yàn)機(jī),第4頁,第4頁,第5頁,第5頁,3、低碳鋼拉伸曲線,第6頁,第6頁,明顯四個(gè)階段,1、彈性階段ob,百分比極限,彈性極限,2、屈服階段bc(失去抵抗變形能力),屈服極限,3、強(qiáng)化階段ce(恢復(fù)抵抗變形能力),強(qiáng)度極限,4、局部徑縮階段ef,第7頁,第7頁,(1)彈性階段 百分比極限,p,oa段是直線,應(yīng)力與應(yīng)變在此段成正比關(guān)系,材料符合虎克定律,直線oa斜率 就是材料彈性模量,直線部分最高點(diǎn)所相應(yīng)應(yīng)力值記作,p,,稱為材料,百分比極限,。曲線超出a點(diǎn),圖上ab段已不再是直線,闡明材料已不符合虎克定律。但在ab段內(nèi)卸載,變形也隨之消失,闡明ab段也發(fā)生彈性變形,因此ab段稱為彈性階段。b點(diǎn)所相應(yīng)應(yīng)力值記作,e,,稱為材料,彈性極限,。,彈性極限與百分比極限非常靠近,工程實(shí)際中通常對兩者不作嚴(yán)格區(qū)別,而近似地用百分比極限代替彈性極限。,第8頁,第8頁,(2)屈服階段 屈服點(diǎn),曲線超出b點(diǎn)后,出現(xiàn)了一段鋸齒形曲線,這階段應(yīng)力沒有增長,而應(yīng)變?nèi)匀辉谠鲩L,材料仿佛失去了抵抗變形能力,把這種應(yīng)力不增長而應(yīng)變明顯增長現(xiàn)象稱作屈服,bc段稱為屈服階段。屈服階段曲線最低點(diǎn)所相應(yīng)應(yīng)力 稱為,屈服點(diǎn),(或,屈服極限,)。在屈服階段卸載,將出現(xiàn)不能消失塑性變形。工程上普通不允許構(gòu)件發(fā)生塑性變形,并把塑性變形作為塑性材料破壞標(biāo)志,因此屈服點(diǎn) 是衡量材料強(qiáng)度一個(gè)主要指標(biāo)。,第9頁,第9頁,(3)強(qiáng)化階段 抗拉強(qiáng)度,通過屈服階段后,曲線從,c,點(diǎn)又開始逐步上升,闡明要使應(yīng)變增長,必須增長應(yīng)力,材料又恢復(fù)了抵抗變形能力,這種現(xiàn)象稱作強(qiáng)化,ce段稱為強(qiáng)化階段。曲線最高點(diǎn)所相應(yīng)應(yīng)力值記作 ,稱為材料,抗拉強(qiáng)度,(或強(qiáng)度極限),它是衡量材料強(qiáng)度又一個(gè)主要指標(biāo)。,(4)縮頸斷裂階段,曲線到達(dá),e,點(diǎn)前,試件變形是均勻發(fā)生,曲線到達(dá),e,點(diǎn),在試件比較微弱某一局部,(,材質(zhì)不均勻或有缺點(diǎn)處,),,變形明顯增長,有效橫截面急劇減小,出現(xiàn)了縮頸現(xiàn)象,試件不久被拉斷,因此,ef,段稱為縮頸斷裂階段。,第10頁,第10頁,4.塑性指標(biāo),試件拉斷后,彈性變形消失,但塑性變形仍保,留下來。工程上用試件拉斷后遺留下來變形,表示材料塑性指標(biāo)。慣用塑性指標(biāo)有兩個(gè):,伸長率:,%,斷面收縮率,:,%,L,1,試件拉斷后標(biāo)距,L ,是原標(biāo)距,A,1,試件斷口處最小橫截面面積,A ,原橫截面面積。,、值越大,其塑性越好。普通把 ,5,材料稱為,塑性材料,,如鋼材、銅、鋁等;把,5%,延伸率,5%,可承受沖擊載荷,適合于鍛壓和冷加工,適合于做基礎(chǔ)構(gòu)件或外殼,材料塑性和脆性會由于制造辦法工藝條件改變而改變,第20頁,第20頁,