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低碳钢拉伸时的应力—应变曲线,分为那几个阶段?个阶段的特征和指标是什么?

203 2023-08-02 16:10 admin

一、低碳钢拉伸时的应力—应变曲线,分为那几个阶段?个阶段的特征和指标是什么?

当应力低于σe 时,线弹性变形阶段. 应力与试样的应变成正比,应力去除,变形消失.

σe和σs之间,非线弹性变形阶段,仍属于弹性变形,但应力与试样的应变不是正比关系.

σs时,屈服阶段(其实存在上下屈服极限的)应变变大,但是应力几乎没有变化.

当应力超过σs后,强化阶段,试样发生明显而均匀的塑性变形,若使试样的应变增大,则必须增加应力值.

在σb值之后,断裂阶段,试样开始发生不均匀塑性变形并形成缩颈,应力下降,最后应力达到σk时试样断裂.

指标:σe弹性极限

σs屈服强度

σb抗拉强度

σk断裂强度

二、如何画出金属材料的拉伸应力应变曲线?

应力应变曲线四个阶段是:

(1)弹性阶段ob:这一阶段试样的变形完全是弹性的,全部卸除荷载后,试样将恢复其租漏谨原长。

(2)屈服阶段bc:试样的伸长量急剧地增加,而万能试验机上的荷载读数却在很小范围内波动。如果略去这种荷载读数的微小波动不计,这一阶段在拉伸图上可用水平线段来表示。

(3)强化阶段ce试样经过屈服阶段后,若要使其继续伸长,由于材料在塑性变形过程搜冲中不断强化,故弊基试样中抗力不断增长。

(4)颈缩阶段和断裂Bef试样伸长到一定程度后,荷载读数反而逐渐降低。

曲线的横坐标是应变,纵坐标是外加的应力。曲线的形状反应材料在外力作用下发生的脆性、塑性、屈服、断裂等各种形变过程。这种应力-应变曲线通常称为工程应力-应变曲线,它与载荷-变形曲线外形相似,但是坐标不同。

原理上,聚合物材料具有粘弹性,当应力被移除后,一部分功被用于摩擦效应而被转化成热能,这一过程可用应力应变曲线表示。金属材料具有弹性变形性,若在超过其屈服强度之后 继续加载,材料发生塑性变形直至破坏。这一过程也可用应力应变曲线表示。该过程一般分为:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、局部变形四个阶段。

三、请教这几个受力分析的图

正确的受力分析有以下几步: 第一步:隔离物体。隔离物体就是把题目中你分析其受力的那个物体单独画出来,不要管它周围与它相关联的其它物体,这一点很重要。

第二步:在已隔离的物体上画上重力和其它已知力。因高一物理初学时分析的都是地面上的物体,重力是已知力,要把它的作用点画到已隔离物体的中心上。另外,物体往往是在重力及其它主动力的作用下才产生了与其它物体间的挤压、拉伸以及相对运动等,进而才才

产生了弹力和摩擦力,所以必须先分析它们。

第三步:查找接触点和接触面。就是查找被分析物体与其它物体的接触点和接触面。弹力和摩擦脊巧散力是接触力,其他物体对被分析物体的弹力和摩擦力只能通过接触点和接触面来作用,这就是说寻找物体所受弹力(拉力、压力、支持力)和摩擦力只能在被分析物体跟其他物体相接触的点和面上找,所以要查找接触点和接触面,而且要找全。每个接触点或面上最多有两个力(一个弹力、一个摩擦力)。

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第四步:分析弹力(拉力、压力、支持力),在被分析物体与其他物体的接触点和接触面上,如果有弹性形变(挤压或拉伸),则该点或面上有弹力,反之则没有。在确定弹力存在后,弹力的方向樱氏就比较容易确定了,它总是跟接触面垂直,指向受力物体 ,弹力的方向,有三种情况:一是两平面重合接触,弹力的方向跟平面垂直,指向受力物体;而是硬点面接触,就是两个坚硬的物体相接触时,其中一个物体的一个突出端(点)顶在另一个物体的表面上(如梯子一端支地,一端靠墙),这时弹力的方向过接

触点跟接触面垂直(如梯子靠墙端受的弹力跟墙垂直,靠地端的受的弹力跟地面垂直)。如果接触面是曲面,弹力的方向和曲面垂直,沿过接触点的曲面法线的方向。三是软点接触,就是一个柔软的物体通过一个点连接到另一个物体表面上(如用绳或弹簧拉一物体),这时弹性形变主要发生在柔软物体上,所以这时弹力的方向总是沿着绳和弹簧的轴线,跟弹性形变的方向相反。 第五步:分析摩擦力、摩擦力分静宽册摩擦力和滑动摩擦力,它们的产生条件是两物体接触处不光滑,除挤压外还要有

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相对滑动或相对滑动趋势,因此分析接触面上有无摩擦力,首先要看接触面是否光滑(这是题目中的已知条件),其次看有弹力没有(不光滑的有弹力的接触面上才可能有摩擦力)。然后进行有无摩擦力的判断:接触面上有相对滑动时有滑动摩擦力,其大小f=μN,方向跟物体的相对运动方向相反。接触面上没有相对滑动但有相对滑动趋势时有静摩擦力,它的大小和方向总是跟迫使物体产生相对滑动趋势的外力等大反向。对静摩擦力不好判断的是物体何时具有相对运动趋势及运动趋势方向,比较简单的

判断方法还是假设法:设想接触面是光滑的,看这时物体是否还能相对静止,若还能相对静止就是没有运动趋势,相对运动趋势的方向就是此时的相对运动方向,这个接触面上有静摩擦力,方向跟相对运动趋势相反。要注意,静摩擦力的大小和方向总是随使物体产生运动趋势的外力的变化而变化,使物体保持相对静止。静摩擦力有最大值

=

N,

当外力大于或等于最大静摩擦力时,相

对静止破坏,物体开始滑动。 把分析出的所有弹力、摩擦力都隔离体上,就画好了被分析物体的受力图。