第三章 拉伸与压缩时材料的力学性质
§ 3-1 材料力学性质的实验研究
§ 3-2 材料的拉伸实验 应力应变图一、低碳钢的拉伸实验
CL3TU1
标准试件标距,通常取 或
l l d l d5 10
液压式万能试验机底座活动试台活塞油管
CL3TU5
l
P
P
A
l
l
O
a
b
c
d
e
1,弹性阶段 oab
O
a
b
c
d
e
弹性变形,外力卸去后能够恢复的变形塑性变形（永久变形）,外力卸去后不能恢复的变形这一阶段可分为：斜直线 Oa和微弯曲线 ab。
O
a
b
c
d
e
比例极限
p
弹性极限
e
屈服极限
2,屈服阶段 bc
O
a
b
c
d
e
上屈服极限 下屈服极限
s
表面磨光的试件，屈服时可在试件表面看见与轴线大致成 45° 倾角的条纹。这是由于材料内部晶格之间相对滑移而形成的，称为滑移线。因为在 45° 的斜截面上剪应力最大。
强化阶段的变形绝大部分是塑性变形
O
a
b
c
d
e
3,强化阶段 cd
强度极限
b
4,颈缩阶段 de
O
a
b
c
d
e
CL3TU6
比例极限 σp 屈服极限 σs 强度极限 σb
O
a
b
c
d
e
其中 σs和 σb是衡量材料强度的重要指标延伸率,
l l
l
1 100%
CL3TU6
A A
A
1 100%
截面收缩率,
CL3TU6
CL3TU7
冷作硬化现象经过退火后可消除卸载定律：
冷作硬化材料在卸载时应力与应变成直线关系
c
d
f
p?
e
二、其它材料的拉伸实验对于在拉伸过程中没有明显屈服阶段的材料，通常规定 以产生 0.2％的塑性应变所对应的应力 作为屈服极限，并称为 名义屈服极限,用 σ0.2来表示
02.
02%.O
CL3TU3
没有屈服现象和颈缩现象,只能测出其拉伸强度极限
b
O
CL3TU4
灰口铸铁的拉伸实验
b
§ 3-3 材料压缩时的力学性质一般金属材料的压缩试件都做成圆柱形状
CL3TU8
h
d
1 5 3 0.,～
低碳钢压缩时的 σ-ε曲线
CL3TU9
拉伸压缩
铸铁压缩时的 σ-ε曲线
CL3TU4
b
b
O?
O?
拉伸 压缩
b 拉? b 压岩石的单向压缩
CL10TU50
§ 3-4 蠕变及松弛现象固体材料在保持应力不变的情况下，应变随时间缓慢增长的现象称为 蠕变 。
粘弹性材料在总应变不变的条件下,变形恢复力（回弹应力）随时间逐渐降低的现象称为 应力松弛 。
§ 3-5 应力集中的概念
CL3TU10
开有圆孔的板条 带有切口的板条
max? max
因杆件外形突然变化而引起局部应力急剧增大的现象，称为 应力集中
：发生应力集中的截面上的最大应力
m ax
0
理论应力集中系数：
m ax
：同一截面上按净面积算出的平均应力
0
max
§ 3-6 材料力学性质的综合评述
§ 3-7 许用应力 安全系数的选择拉压强度条件,m ax m ax [ ]
N
A
[ ]?
u
u
n n
──材料的极限应力
── 大于 的安全系数1
许用应力就是杆件实际应力允许达到的最高限度对于塑性材料
u s
s
s
n
[ ]
对于脆性材料
u b
b
b
n
[ ]
作业 P42
1,2,3,4
§ 3-1 材料力学性质的实验研究
§ 3-2 材料的拉伸实验 应力应变图一、低碳钢的拉伸实验
CL3TU1
标准试件标距,通常取 或
l l d l d5 10
液压式万能试验机底座活动试台活塞油管
CL3TU5
l
P
P
A
l
l
O
a
b
c
d
e
1,弹性阶段 oab
O
a
b
c
d
e
弹性变形,外力卸去后能够恢复的变形塑性变形（永久变形）,外力卸去后不能恢复的变形这一阶段可分为：斜直线 Oa和微弯曲线 ab。
O
a
b
c
d
e
比例极限
p
弹性极限
e
屈服极限
2,屈服阶段 bc
O
a
b
c
d
e
上屈服极限 下屈服极限
s
表面磨光的试件，屈服时可在试件表面看见与轴线大致成 45° 倾角的条纹。这是由于材料内部晶格之间相对滑移而形成的，称为滑移线。因为在 45° 的斜截面上剪应力最大。
强化阶段的变形绝大部分是塑性变形
O
a
b
c
d
e
3,强化阶段 cd
强度极限
b
4,颈缩阶段 de
O
a
b
c
d
e
CL3TU6
比例极限 σp 屈服极限 σs 强度极限 σb
O
a
b
c
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e
其中 σs和 σb是衡量材料强度的重要指标延伸率,
l l
l
1 100%
CL3TU6
A A
A
1 100%
截面收缩率,
CL3TU6
CL3TU7
冷作硬化现象经过退火后可消除卸载定律：
冷作硬化材料在卸载时应力与应变成直线关系
c
d
f
p?
e
二、其它材料的拉伸实验对于在拉伸过程中没有明显屈服阶段的材料，通常规定 以产生 0.2％的塑性应变所对应的应力 作为屈服极限，并称为 名义屈服极限,用 σ0.2来表示
02.
02%.O
CL3TU3
没有屈服现象和颈缩现象,只能测出其拉伸强度极限
b
O
CL3TU4
灰口铸铁的拉伸实验
b
§ 3-3 材料压缩时的力学性质一般金属材料的压缩试件都做成圆柱形状
CL3TU8
h
d
1 5 3 0.,～
低碳钢压缩时的 σ-ε曲线
CL3TU9
拉伸压缩
铸铁压缩时的 σ-ε曲线
CL3TU4
b
b
O?
O?
拉伸 压缩
b 拉? b 压岩石的单向压缩
CL10TU50
§ 3-4 蠕变及松弛现象固体材料在保持应力不变的情况下，应变随时间缓慢增长的现象称为 蠕变 。
粘弹性材料在总应变不变的条件下,变形恢复力（回弹应力）随时间逐渐降低的现象称为 应力松弛 。
§ 3-5 应力集中的概念
CL3TU10
开有圆孔的板条 带有切口的板条
max? max
因杆件外形突然变化而引起局部应力急剧增大的现象，称为 应力集中
：发生应力集中的截面上的最大应力
m ax
0
理论应力集中系数：
m ax
：同一截面上按净面积算出的平均应力
0
max
§ 3-6 材料力学性质的综合评述
§ 3-7 许用应力 安全系数的选择拉压强度条件,m ax m ax [ ]
N
A
[ ]?
u
u
n n
──材料的极限应力
── 大于 的安全系数1
许用应力就是杆件实际应力允许达到的最高限度对于塑性材料
u s
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[ ]
对于脆性材料
u b
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n
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作业 P42
1,2,3,4
