《材料力学》笔记三

C2J6材料拉伸、压缩时的力学性质

1低碳钢是指含碳量在0.3%以下的碳素钢；

1.1变形发展的四个阶段：弹性、屈服、强化、局部变形；

1.2延伸率和截面收缩率；

         σ=（l1-l）/l×100%  ,  ψ=（A-A1）/A×100%

         σ＞5%的材料为塑料材料，σ＜5%的称为脆性材料

1.3卸载定律及冷作硬化；

2 其他塑性材料如没有明显屈服阶段，可以把产生0.2%塑性应变时的应力，作为屈服极限，并称为名义屈服极限，以σ_0.2来表示。黄铜没有屈服阶段；锰钢和硬铝没有屈服阶段和局部变形阶段。

3铸铁拉伸时的力学性质；

4低碳钢和其他材料压缩时的力学性质；

5塑性材料和脆性材料力学性质的比较：

5.1塑性材料延伸率大，塑性性能好；

5.2塑性材料拉伸和压缩时的弹性模量和屈服极限基本一致，脆性材料抗压能力远大于抗拉能力；

5.3塑性材料承受动荷载能力强；

5.4受静荷载作用时，塑性材料制作的构件可以不考虑应力集中的影响；

5.5塑性材料在弹性范围内，应力与应变关系符合胡克定律，而脆性材料不存在弹性阶段，所以不符合胡克定律；

5.6表征塑性材料力学性质的指标有σ_p、σ_e、σ_b、E、σ、ψ等，表征脆性材料的力学性质只有σb和E。

 

C2J7许用应力和安全系数 轴向拉伸和压缩时的强度计算

1把极限应力除以一个大于1的系数n,所得结果称为许用应力，用[σ]表示，n为材料的安全系数；

2强度条件：σ=F/A≤[σ];

2.1强度校核:已知荷载、杆件尺寸及材料的许用应力，根据F/A≤[σ]来校核杆件的强度；

2.2设计截面：已知荷载及许用应力，A≥F/[σ];

2.3求最大力：已知A、[σ]，求F_max。

3安全系数是由材料的素质、荷载的情况、计算方法的准确程度和构件的重要性来确定；

3.1常温静载条件下，塑性材料取1.4~1.8，脆性材料取2.0~3.0；

3.2脆性材料以强度极限来确定许用应力，塑性材料以屈服极限来确定许用应力，两者危险程度不同。

 

C2J8拉伸和压缩超静定问题

1力学条件，建立静力平衡方程；

2几何方面，由几何变形协调条件建立方程；

3物理方面，由力与变形的物理关系，即胡克定律来建立方程。

 

C2J9应力集中的概念

1杆件应有切口、切槽、油孔、螺纹等外形突然变化，而引起局部应力急剧增大的现象，称为应力集中；

2k=σ_max/σ₀——理论应力集中系数，反映了应力集中的程度，是一个大于1的系数；

3塑性材料可以不考虑应力集中的影响，脆性材料则需考虑。

 

C2J10连接件的强度计算

1连接件在工作中主要承受剪切和挤压；

2剪切力τ=F/A≤ [τ]=（0.6~0.8）[σ]，使用剪切强度条件式，可以解决强度校核、截面设计、确定许用荷载等三方面强度计算问题；

3挤压力σ_bs=F/A≤ [σ_bs]=（1.7~2.0）[σ]。