塑性材料应力应变图(精)

工程力学塑性材料应力应变图工程力学主讲人：管欣黄河水利职业技术学院2014.09工程力学水利水电建筑工程低碳钢拉伸时的力学性能低碳钢是指含碳量在0.30%以下的碳素钢。由于F—ΔL曲线与试样的尺寸有关，为了消除试件尺寸的影响，可采用应力应变曲线，即σ－ε曲线来代替F—ΔL曲线。工程力学工程力学水利水电建筑工程σOεaebdc低碳钢拉伸破坏的四个阶段1、弹性比例阶段ob2、屈服阶段bc3、强化阶段cd4、局部颈缩阶段de工程力学工程力学水利水电建筑工程（1）弹性比例阶段e该段内变形在外力撤销后会完全消失;发生的变形均称为弹性变形。ｂ点所对应的应力是弹性阶段的最高值，弹性极限是材料只出现弹性变形的极限值；σe(oab段)而撤去外力后仍不会消失的变形成为残余变形或塑性变形。σOεσOεOεaaeebbddcc工程力学工程力学水利水电建筑工程p比例极限比例极限是应力-应变之间服从胡克定律的应力的最大值。在弹性阶段内有一段特殊的直线段在该段内σ、ε之间呈线性关系,称为比例阶段，也称为线弹性阶段；在线弹性阶段内应力－应变之间满足（胡克定律）EＥ称为材料的弹性模量；E=弹性阶段ａ点对应比例阶段的最高应力；Oa段，tgσP一般钢材:E=200GPa。σOεσOεOεaaeebbddcc工程力学工程力学水利水电建筑工程注意PAF①只有工作应力时，σ、ε之间才服从胡克定律EeP②时，胡克定律不再成立，但仍为弹性变形；p③由于相差不大，e、工程中并不严格区分。ab段内工程力学工程力学水利水电建筑工程（2）屈服阶段(bc段)当应力超过弹性极限后到达某一数值时，应变而应力在曲线上出现接近水平线的小锯齿形线段。应力基本保持不变，屈服阶段所发生的变形显著增加；先是下降，屈服或流动：主要是塑性变形；然后作微小波动，而应变显著增加σOεσOεOεaaeebbddcc工程力学工程力学水利水电建筑工程屈服阶段的最高应力，最低应力;上屈服极限的数值：下屈服极限较稳定，屈服极限与试件的形状、加载速度等因素有关，能够反映材料的力学性能，定义为材料的屈服极限S一般是不稳定的。上屈服极限、下屈服极限：σsσOεσOεOεaaeebbddcc工程力学工程力学水利水电建筑工程表面磨光的试件会看到这是由于晶粒之间发生相对错动而形成的,由最大切应力引起。45°滑移线：45当试件内的应力接近材料的屈服极限时，注意：试件开始出现塑性变形。出现与轴线大约成45°角的斜线，称为滑移线；屈服极限S塑性材料的一个重要的强度指标工程力学工程力学水利水电建筑工程材料在拉伸破坏之前所能承受的最大应力；强度极限过屈服强度以后，要使它继续变形，材料的强化:必须增大拉力。强化阶段所发生的变形：大部分为塑性变形，也有一小部分的弹性变形。强化阶段中最高点d点所对应的应力,bσb材料又恢复了抵抗变形的能力;是衡量材料强度的另一个重要指标；（3）强化阶段(cd段)σOεσOεOεaaeebbddcc工程力学工程力学水利水电建筑工程（4）颈缩阶段（局部变形阶段）试件内的应力超过强度极限后，在试件的某局部范围内，形成颈缩现象。横向尺寸急剧缩小，工程力学工程力学水利水电建筑工程颈缩阶段(de段)（局部变形阶段）由于横截面面积减小，曲线呈下降趋势;到达ｅ点试件被拉断。拉力也相应减小，σOεσOεOεaaeebbddcc工程力学工程力学水利水电建筑工程断面拉断试件位于横截面，由最大正应力引起破坏形状为杯锥状。工程力学工程力学水利水电建筑工程001100lll①延伸率δ：试件的变形量与原长的比值×100％；%5%5工程中称为塑性材料；低碳钢的伸长率为脆性材料；平均值约为20％－30％；（5）材料的塑形指标工程力学工程力学水利水电建筑工程%1001AAA拉断后颈缩处最小横截面面积与试件原始截面面积的比值×100％。②截面收缩率ψ：Q235钢：≈60%工程力学工程力学水利水电建筑工程工程力学