第07次课 材料力学性能强度计算ppt课件.ppt

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1、第5章轴向拉伸与压缩8/8/20211韧性金属材料低碳钢拉伸的应力—应变曲线一、拉伸时的力学性能1.低碳钢的拉伸试验（塑性材料代表）5.5材料在拉伸或压缩时的力学性能8/8/20212拉伸曲线的四个阶段：断裂阶段强化阶段屈服阶段弹性阶段强化阶段弹性阶段屈服阶段颈缩阶段8/8/202131）、弹性阶段比例极限σP弹性极限σeE——弹性模量——拉伸或压缩的胡克定律8/8/202141、op--比例段:p--比例极限2、pe--曲线段:e--弹性极限8/8/202152）、屈服阶段s屈服应力8/8/20216低碳钢拉伸的屈服(流动）阶段(es段)es--屈服段:s---屈服极限

2、塑性材料的失效应力:s。8/8/202173）、强化阶段强度极限σb强化阶段8/8/20218ｂ---强度极限低碳钢拉伸的强化阶段(ｓｂ段)8/8/202194）、颈缩阶段8/8/2021108/8/202111低碳钢拉伸的颈缩（断裂）阶段(bf段)8/8/2021122、伸长率和断面收缩率——伸长率δ≥5%——塑性材料δ＜5%——脆性材料——断面收缩率8/8/202113锰钢、强铝、退火球墨铸铁的拉伸应力——应变曲线3、其他塑性材料拉伸时的力学性能8/8/202114聚合物塑料拉伸的应力—应变曲线8/8/2021150.20.2条件屈服应力8/8/202116脆性材料铸

3、铁拉伸的应力—应变曲线铸铁拉伸时的力学性能铸铁的抗压强度σbc远大于抗拉强度σb，所以脆性材料宜做受压构件8/8/202117二、压缩时材料的力学性能8/8/2021188/8/2021195.6轴向拉伸或压缩时的强度计算5.6.1许用应力安全因数1、极限应力σu：指构件破坏时的应力。对于塑性材料（低碳钢）：极限应力σu=σs对于脆性材料（铸铁）：极限应力σu=σb（σbc）工作应力N>1,为安全因数2、许用应力[σ]：构件工作时允许承受的最大应力。8/8/2021205.6.2强度计算强度条件：依强度条件可进行三种强度计算：2、设计截面尺寸(已知载荷、[σ]、横截面形状)1、校

4、核强度（已知载荷、横截面尺寸，[σ]）3、确定许可载荷（横截面尺寸，[σ]）8/8/202121例1：已知一圆杆受拉力P=25kN，直径d=14mm，许用应力[]=170MPa，试校核此杆是否满足强度要求解：①轴力：N=P=25kN②应力：③强度校核：④结论：此杆满足强度要求，能够正常工作。8/8/202122例2：冷锻机的曲柄滑块机构如图示。工作时，连杆接近水平位置，FP=3780kN；连杆横截面为矩形，h/b=1.4，［σ］=90MPa；试设计截面尺寸b和h。FPFP解：8/8/202123解得：FPFP8/8/202124例3:一悬臂吊车的简图如图所示，构件AB、AC为一

5、圆形横截面钢杆，已知材料的许用应力为［σ］=120MPa，载荷P=20KN。杆的自重不计，试确定杆的直径。8/8/202125（1）计算各杆的轴力研究点A的平衡，如图（b）所示。8/8/202126联立求解上两式，求得8/8/202127（2）确定杆件的横截面积由与AB、AC杆件的截面积相同，而杆AC所受的外力较大，故此只要杆能满足强度要求，则AB也能满足要求，故此只设计AC杆的截面尺寸。取杆的直径d=25mm。8/8/202128例4结构如图所示，已知杆AB、AC材料相同，横截面积分别为，试确定该结构的许可载荷8/8/202129（1）由平衡条件计算杆的轴力设AB杆的轴力为，A

6、C杆的轴力为选取节点A为研究对象。联立上面两式，解得各杆轴力与载荷P的关系为8/8/202130（2）由强度条件，计算对应的载荷杆AB的许用载荷为求得8/8/202131同理，求得要保证AB杆和AC杆的强度，应取上述许可载荷两者中的小值，即：8/8/202132作业：7-5;7-88/8/202133