一、材料力學(xué)的基本思路

(一)理論公式的建立

二、桿的四種基本變形

桿的四種基本變形

三、材料的力學(xué)性質(zhì)

在5-1所列的強(qiáng)度條件中，為確保構(gòu)件不致因強(qiáng)度不足而破壞，應(yīng)使其最大工作應(yīng)力σmax不超過材料的某個(gè)限值。

(一)低碳鋼材料拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性質(zhì)

低碳鋼(通常將含碳量在0.3%以下的鋼稱為低碳鋼，也叫軟鋼)材料拉伸和壓縮時(shí)的σ-ε曲線

1.彈性階段(Ob段)

在該段中的直線段(Oa)稱線彈性段，其斜率即為彈性模量E，對(duì)應(yīng)的最高應(yīng)力值σp為比例極限。在該段應(yīng)力范圍內(nèi)，即σ≤σp，虎克定律σ=Eε成立。而ab段，即為非線性彈性段，在該段內(nèi)所產(chǎn)生的應(yīng)變?nèi)允菑椥缘�，但它與應(yīng)力已不成正比。b點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力σe稱為彈性極限。

2.屈服階段(bc段)

該段內(nèi)應(yīng)力基本上不變，但應(yīng)變卻在迅速增長(zhǎng)，而且在該段內(nèi)所產(chǎn)生的應(yīng)變成分，除彈性應(yīng)變外，還包含了明顯的塑性變形，該段的應(yīng)力最低點(diǎn)σs稱為屈服極限。這時(shí)，試件上原光滑表面將會(huì)出現(xiàn)與軸線大致成45°的滑移線，這是由于試件材料在45°的斜截面上存在著最大剪應(yīng)力而引起的。對(duì)于塑性材料來說，由于屈服時(shí)所產(chǎn)生的顯著的塑性變形將會(huì)嚴(yán)重地影響其正常工作，故σs是衡量塑性材料強(qiáng)度的一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)于無明顯屈服階段的其他塑性材料，工程上將產(chǎn)生0.2%塑性應(yīng)變時(shí)的應(yīng)力作為名義屈服極限，并用σ0.2表示。

3.強(qiáng)化階段(ce段)

在該段，應(yīng)力又隨應(yīng)變?cè)龃蠖�增大，故稱強(qiáng)化。該段中的最高點(diǎn)e所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力乃材料所能承受的最大應(yīng)力σb，稱為強(qiáng)度極限，它是衡量材料強(qiáng)度(特別是脆性材料)的另一重要指標(biāo)。在強(qiáng)化階段中，絕大部分的變形是塑性變形，并發(fā)生“冷作硬化”的現(xiàn)象。

4.局部變形階段(ef段)

一、材料力學(xué)的基本思路

(一)理論公式的建立

二、桿的四種基本變形

桿的四種基本變形

三、材料的力學(xué)性質(zhì)

在5-1所列的強(qiáng)度條件中，為確保構(gòu)件不致因強(qiáng)度不足而破壞，應(yīng)使其最大工作應(yīng)力σmax不超過材料的某個(gè)限值。

(一)低碳鋼材料拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性質(zhì)

低碳鋼(通常將含碳量在0.3%以下的鋼稱為低碳鋼，也叫軟鋼)材料拉伸和壓縮時(shí)的σ-ε曲線

1.彈性階段(Ob段)

在該段中的直線段(Oa)稱線彈性段，其斜率即為彈性模量E，對(duì)應(yīng)的最高應(yīng)力值σp為比例極限。在該段應(yīng)力范圍內(nèi)，即σ≤σp，虎克定律σ=Eε成立。而ab段，即為非線性彈性段，在該段內(nèi)所產(chǎn)生的應(yīng)變?nèi)允菑椥缘�，但它與應(yīng)力已不成正比。b點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)力σe稱為彈性極限。

2.屈服階段(bc段)

該段內(nèi)應(yīng)力基本上不變，但應(yīng)變卻在迅速增長(zhǎng)，而且在該段內(nèi)所產(chǎn)生的應(yīng)變成分，除彈性應(yīng)變外，還包含了明顯的塑性變形，該段的應(yīng)力最低點(diǎn)σs稱為屈服極限。這時(shí)，試件上原光滑表面將會(huì)出現(xiàn)與軸線大致成45°的滑移線，這是由于試件材料在45°的斜截面上存在著最大剪應(yīng)力而引起的。對(duì)于塑性材料來說，由于屈服時(shí)所產(chǎn)生的顯著的塑性變形將會(huì)嚴(yán)重地影響其正常工作，故σs是衡量塑性材料強(qiáng)度的一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)于無明顯屈服階段的其他塑性材料，工程上將產(chǎn)生0.2%塑性應(yīng)變時(shí)的應(yīng)力作為名義屈服極限，并用σ0.2表示。

3.強(qiáng)化階段(ce段)

在該段，應(yīng)力又隨應(yīng)變?cè)龃蠖�增大，故稱強(qiáng)化。該段中的最高點(diǎn)e所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力乃材料所能承受的最大應(yīng)力σb，稱為強(qiáng)度極限，它是衡量材料強(qiáng)度(特別是脆性材料)的另一重要指標(biāo)。在強(qiáng)化階段中，絕大部分的變形是塑性變形，并發(fā)生“冷作硬化”的現(xiàn)象。

4.局部變形階段(ef段)

在應(yīng)力到達(dá)e點(diǎn)之前，試件標(biāo)距內(nèi)的變形是均勻的;但當(dāng)?shù)竭_(dá)e點(diǎn)后，試件的變形就開始集中于某一較弱的局部范圍進(jìn)行，該處界面縱向急劇伸長(zhǎng)，橫向顯著收縮，形成“頸縮”;最后至f點(diǎn)試件被拉斷

在應(yīng)力到達(dá)e點(diǎn)之前，試件標(biāo)距內(nèi)的變形是均勻的;但當(dāng)?shù)竭_(dá)e點(diǎn)后，試件的變形就開始集中于某一較弱的局部范圍進(jìn)行，該處界面縱向急劇伸長(zhǎng)，橫向顯著收縮，形成“頸縮”;最后至f點(diǎn)試件被拉斷。