一、材料力学的基本思路
(一)理论公式的建立
二、杆的四种基本变形
杆的四种基本变形
三、材料的力学性质
在5-1所列的强度条件中,为确保构件不致因强度不足而破坏,应使其最大工作应力σmax不超过材料的某个限值。
(一)低碳钢材料拉伸和压缩时的力学性质
低碳钢(通常将含碳量在0.3%以下的钢称为低碳钢,也叫软钢)材料拉伸和压缩时的σ-ε曲线
1.弹性阶段(Ob段)
在该段中的直线段(Oa)称线弹性段,其斜率即为弹性模量E,对应的最高应力值σp为比例极限。在该段应力范围内,即σ≤σp,虎克定律σ=Eε成立。而ab段,即为非线性弹性段,在该段内所产生的应变仍是弹性的,但它与应力已不成正比。b点相对应的应力σe称为弹性极限。
2.屈服阶段(bc段)
该段内应力基本上不变,但应变却在迅速增长,而且在该段内所产生的应变成分,除弹性应变外,还包含了明显的塑性变形,该段的应力最低点σs称为屈服极限。这时,试件上原光滑表面将会出现与轴线大致成45°的滑移线,这是由于试件材料在45°的斜截面上存在着最大剪应力而引起的。对于塑性材料来说,由于屈服时所产生的显著的塑性变形将会严重地影响其正常工作,故σs是衡量塑性材料强度的一个重要指标。对于无明显屈服阶段的其他塑性材料,工程上将产生0.2%塑性应变时的应力作为名义屈服极限,并用σ0.2表示。
3.强化阶段(ce段)
在该段,应力又随应变增大而增大,故称强化。该段中的最高点e所对应的应力乃材料所能承受的最大应力σb,称为强度极限,它是衡量材料强度(特别是脆性材料)的另一重要指标。在强化阶段中,绝大部分的变形是塑性变形,并发生“冷作硬化”的现象。
4.局部变形阶段(ef段)
一、材料力学的基本思路
(一)理论公式的建立
二、杆的四种基本变形
杆的四种基本变形
三、材料的力学性质
在5-1所列的强度条件中,为确保构件不致因强度不足而破坏,应使其最大工作应力σmax不超过材料的某个限值。
(一)低碳钢材料拉伸和压缩时的力学性质
低碳钢(通常将含碳量在0.3%以下的钢称为低碳钢,也叫软钢)材料拉伸和压缩时的σ-ε曲线
1.弹性阶段(Ob段)
在该段中的直线段(Oa)称线弹性段,其斜率即为弹性模量E,对应的最高应力值σp为比例极限。在该段应力范围内,即σ≤σp,虎克定律σ=Eε成立。而ab段,即为非线性弹性段,在该段内所产生的应变仍是弹性的,但它与应力已不成正比。b点相对应的应力σe称为弹性极限。
2.屈服阶段(bc段)
该段内应力基本上不变,但应变却在迅速增长,而且在该段内所产生的应变成分,除弹性应变外,还包含了明显的塑性变形,该段的应力最低点σs称为屈服极限。这时,试件上原光滑表面将会出现与轴线大致成45°的滑移线,这是由于试件材料在45°的斜截面上存在着最大剪应力而引起的。对于塑性材料来说,由于屈服时所产生的显著的塑性变形将会严重地影响其正常工作,故σs是衡量塑性材料强度的一个重要指标。对于无明显屈服阶段的其他塑性材料,工程上将产生0.2%塑性应变时的应力作为名义屈服极限,并用σ0.2表示。
3.强化阶段(ce段)
在该段,应力又随应变增大而增大,故称强化。该段中的最高点e所对应的应力乃材料所能承受的最大应力σb,称为强度极限,它是衡量材料强度(特别是脆性材料)的另一重要指标。在强化阶段中,绝大部分的变形是塑性变形,并发生“冷作硬化”的现象。
4.局部变形阶段(ef段)
在应力到达e点之前,试件标距内的变形是均匀的;但当到达e点后,试件的变形就开始集中于某一较弱的局部范围进行,该处界面纵向急剧伸长,横向显著收缩,形成“颈缩”;最后至f点试件被拉断
在应力到达e点之前,试件标距内的变形是均匀的;但当到达e点后,试件的变形就开始集中于某一较弱的局部范围进行,该处界面纵向急剧伸长,横向显著收缩,形成“颈缩”;最后至f点试件被拉断。