授 课 教 案课程名称：工程力学基础 编制日期,
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第周星期
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班 级
3、图示简介：横坐标应变；纵坐标应力，这样得到一个线图，表示出被实验材料的应力与应变的关系，得到图示2-7的线图。
（二）图示分析将实验线图画在黑板上，再讲解。
根据实验和图示的结果，可以将材料的拉伸过程分成以下几个阶段：
弹性阶段
Oa段：
，线图为一直线，可将该式写成
a点对应的应力为，称为比例极限。
Ab段超过a点以后，不再是线性关系，但解除拉应力后变形将完全消失。故b点所对应的应力是材料只出现弹性变形的极限值，称为弹性极限，用表示。
————由于a、b两点的距离非常接近，即相差不大，在工程计算中可以或忽略其区别。
————引出塑性变形和弹性变形。
屈服阶段屈服或流动现象简介应变有明显的增加，而应力先是下降，而后在很小的范围内波动，在线图上表现为一接近水平的小锯齿形线段。这种应力先是下降然后保持基本不变，而应变显著增加的现象，称为屈服或流动。
上、下极限上极限一般不太稳定：与试件的形状、加载速度等相关下极限比较稳定：能够反映材料的性质，故通常将下极限成为材料的屈服极限或流动极限，用表示。
试样的表征：如图2.8所示，并作简单介绍。
强化阶段达到屈服极限后，要继续增加变形又必须增加拉力，低碳钢又恢复了抵抗变形的能力。这应阶段称为强化阶段。
最高顶点b对应的应力为，称为材料的强度极限，使材料的一项非常重要的指标。
局部变形阶段达到强度极限后，试样在某一局部范围内横向截面尺寸突然缩小，形成缩颈现象。由于承载的截面积减少，所能承受的拉力的能力减小，导致试样很快被拉断，即图上的f点。
伸长率和断面收缩率伸长率（延伸率）
材料分类
截面收缩率
————上述两个指标是衡量材料属性的重要指标。
卸载与硬化卸载如果从d点卸载（缓慢解除载荷），发现应力和应变在卸载过程中按照直线规律变化，称为写在定律。
请同学们思考：材料为什么不沿着最初的加载曲线返回到o点？从中可以得出什么启示？
硬化常温下预拉材料至强化阶段后卸载，当再次加载时，可以使比例极限提高，但降低了塑性，这种现象称为冷作硬化。
————冷作硬化在实际中的应用：简单举例予以说明。
其他塑性材料拉伸时的力学性能对照教材P23图2.10予以简单介绍。
对于没有明显屈服极限的塑性材料，可以把产生0.2%塑性变形对应的应力，称作屈服指标，用来表示。
铸铁拉伸时的力学性能对照教材P24图2.12予以简单介绍。
材料压缩时的力学性能低碳钢的压缩试验（见图2.13）
铸铁的压缩试验（见图2.14）
§1.3 变形与强度计算失效、安全系数和强度计算
1、失效脆性材料：突然断裂塑性材料：过大的塑性变形或断裂以上都属于失效，但对于不同的实际情况，失效并非都属于强度问题，如机床的主轴压杆的失稳工作环境：如腐蚀、高温等等等……
2、安全系数材料力学中着重考虑强度问题：
脆性材料以断裂为主要失效形式，应力强度极限为；
塑性材料
许用应力
许用应力，式中为应力（根据不同的失效形式去不同的强度极限），n为安全系数，且。
影响n的主要因素材料因素：均匀程度，质地好坏，是塑性材料或脆性材料等载荷情况：载荷计算是否准确，载荷的性质等构件简化过程的合理程度和计算方法的精确程度；
构件在设备中的重要性对设备自重、寿命和机动性的要求等强度计算计算准则：
例题1
已知铝丝
钢丝
求许用载荷
解：设铝丝和钢丝的张力分别为，则由C点受力图（见图）可得
强渡条件如下铝丝：
钢丝：
比较，则
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3、图示简介：横坐标应变；纵坐标应力，这样得到一个线图，表示出被实验材料的应力与应变的关系，得到图示2-7的线图。
（二）图示分析将实验线图画在黑板上，再讲解。
根据实验和图示的结果，可以将材料的拉伸过程分成以下几个阶段：
弹性阶段
Oa段：
，线图为一直线，可将该式写成
a点对应的应力为，称为比例极限。
Ab段超过a点以后，不再是线性关系，但解除拉应力后变形将完全消失。故b点所对应的应力是材料只出现弹性变形的极限值，称为弹性极限，用表示。
————由于a、b两点的距离非常接近，即相差不大，在工程计算中可以或忽略其区别。
————引出塑性变形和弹性变形。
屈服阶段屈服或流动现象简介应变有明显的增加，而应力先是下降，而后在很小的范围内波动，在线图上表现为一接近水平的小锯齿形线段。这种应力先是下降然后保持基本不变，而应变显著增加的现象，称为屈服或流动。
上、下极限上极限一般不太稳定：与试件的形状、加载速度等相关下极限比较稳定：能够反映材料的性质，故通常将下极限成为材料的屈服极限或流动极限，用表示。
试样的表征：如图2.8所示，并作简单介绍。
强化阶段达到屈服极限后，要继续增加变形又必须增加拉力，低碳钢又恢复了抵抗变形的能力。这应阶段称为强化阶段。
最高顶点b对应的应力为，称为材料的强度极限，使材料的一项非常重要的指标。
局部变形阶段达到强度极限后，试样在某一局部范围内横向截面尺寸突然缩小，形成缩颈现象。由于承载的截面积减少，所能承受的拉力的能力减小，导致试样很快被拉断，即图上的f点。
伸长率和断面收缩率伸长率（延伸率）
材料分类
截面收缩率
————上述两个指标是衡量材料属性的重要指标。
卸载与硬化卸载如果从d点卸载（缓慢解除载荷），发现应力和应变在卸载过程中按照直线规律变化，称为写在定律。
请同学们思考：材料为什么不沿着最初的加载曲线返回到o点？从中可以得出什么启示？
硬化常温下预拉材料至强化阶段后卸载，当再次加载时，可以使比例极限提高，但降低了塑性，这种现象称为冷作硬化。
————冷作硬化在实际中的应用：简单举例予以说明。
其他塑性材料拉伸时的力学性能对照教材P23图2.10予以简单介绍。
对于没有明显屈服极限的塑性材料，可以把产生0.2%塑性变形对应的应力，称作屈服指标，用来表示。
铸铁拉伸时的力学性能对照教材P24图2.12予以简单介绍。
材料压缩时的力学性能低碳钢的压缩试验（见图2.13）
铸铁的压缩试验（见图2.14）
§1.3 变形与强度计算失效、安全系数和强度计算
1、失效脆性材料：突然断裂塑性材料：过大的塑性变形或断裂以上都属于失效，但对于不同的实际情况，失效并非都属于强度问题，如机床的主轴压杆的失稳工作环境：如腐蚀、高温等等等……
2、安全系数材料力学中着重考虑强度问题：
脆性材料以断裂为主要失效形式，应力强度极限为；
塑性材料
许用应力
许用应力，式中为应力（根据不同的失效形式去不同的强度极限），n为安全系数，且。
影响n的主要因素材料因素：均匀程度，质地好坏，是塑性材料或脆性材料等载荷情况：载荷计算是否准确，载荷的性质等构件简化过程的合理程度和计算方法的精确程度；
构件在设备中的重要性对设备自重、寿命和机动性的要求等强度计算计算准则：
例题1
已知铝丝
钢丝
求许用载荷
解：设铝丝和钢丝的张力分别为，则由C点受力图（见图）可得
强渡条件如下铝丝：
钢丝：
比较，则
