昆明理工大学材料力学第六章 材料拉伸和压缩的力学性能

角形。
(
)
1.2 若平面平行力系平衡，可以列出三个独立的平衡方程。
(
)
1.3 平面任意力系的三个独立平衡方程不能全部采用投影方程。
(
)
1.4 图示平面平衡系统中，若不计定滑轮和细绳的重量，且忽略摩擦，则可以说作用在轮
上的矩为 M 的力偶与重物的重力 F 相平衡。
(
)
M
B
F1
A
F2
F
题 1.4 图
F3
填题 2.2 图
2.5 平面问题的固定端约束，其约束反力的个数有
个，
2.6 平面力偶的等效条件为
。
三、选择题
3.1 如图所示，求 A、B 和 C 处的约束反力时，力 F 不能沿其作用线滑动的情况应
为
图。
F
A
B
C
F
A
B
C
F
A
B
(a)
(b)
(c)
3.2 凡是力偶
。
A. 都不能用一个力来平衡；B. 都能用一个力来平衡；C. 有时能用一个力来平衡。
出的外均不计。
B
(1) 小球
(2) 大球
A
B (3) 两个球合在一起
(1) AB 杆
C
(2) CD 杆
P
(3)整体
C P2
P1
(a)
A
F
E
D
(b)
-5-
专业
学号
工程力学 练习册
姓名
日期
昆明理工大学 成绩
C
(1) AC 杆
P1
P1 (2) CB 杆
(3)整体
A
P
B
(c)

-
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分
材料在拉伸时的力学性能 材料在压缩时的力学性能 影响材料力学性能的因素
材料力学性能的测试 总结
1
材料在拉伸时的力学性能
弹性阶段
当作用在材料上的拉伸力小于某一临界值时，材料不 会发生变形，而且会立即恢复其原始形状。这个阶段 被称为弹性阶段。在弹性阶段，材料的应力和应变是 线性相关的，也就是说，应变与应力的比例是常数。 这个常数被称为材料的弹性模量(或杨氏模量)
材料在拉伸时的力学性能
塑性阶段
当拉伸力超过某一临界值时，材料会发生塑 性变形。这意味着，即使在力的作用消失后 ，材料也不会恢复其原始形状。这个阶段被 称为塑性阶段。在这个阶段，材料的应力和 应变不再是线性关系
材当拉伸力继续增加，材料最终会断裂，分为两部分。断裂强度是材料能够承受的最大拉伸 应力。在断裂阶段，应力的增加不再引起材料的变形
导致材料的疲劳损伤
化学成分：不同化学成分的材料具有 不同的力学性能。例如，合金钢往往 比纯钢具有更高的强度和硬度
微观结构：材料的微观结构(例如晶粒 大小、相分布等)对其力学性能有显著 影响。一般来说，晶粒越细，材料的 强度和韧性越好 温度和湿度：温度和湿度也会影响材 料的力学性能。例如，高温下，材料 的强度可能会降低；而湿度可能导致 材料腐蚀或吸湿膨胀
3
影响材料力学性能的因素
材料的力学性 能受到多种因 素的影响，包
括
影响材料力学性能的因素
测试条件：测试条件(例如加载速度、 环境温度和湿度等)也会对实验结果产 生影响。因此，在进行材料测试时，
需要严格控制这些条件.
应力历史：材料在制造或使用过程中 所经历的应力历史也会对其力学性能 产生影响。例如，反复加载和卸载会

昆明理工大学硕士研究生入学考试大纲861《工程力学》考试大纲第一部分考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间试卷满分为150分，考试时间为180分钟．二、答题方式答题方式为闭卷、笔试．三、试卷的内容结构静力学部分 40％材料力学部分 60％四、试卷的题型结构判断题（40分）27％填空题（20分）13％选择题（20分）13％计算题（70分）47％第二部分考察的知识及范围《工程力学·静力学部分》一、静力学基础1.刚体和力的概念2.静力学公理3.力在坐标轴上的投影4.力矩、力偶和力偶矩5.约束和约束反力6.物体的受力分析和受力图了解和掌握刚体和力的概念以及静力学公理；熟练掌握约束的概念和类型，熟练掌握约束力的画法；熟练正确地对物体进行受力分析，并画出正确的受力图。

二、力系的简化1.汇交力系合成的几何法和解析法2.力偶系的合成3.任意力系向任意一点简化、主矢和主矩，力系简化结果讨论掌握汇交力系合成的几何法和解析法；了解和掌握平面力对点之矩的概念及计算；掌握平面力偶理论和应用。

了解和掌握空间任意力系向一点的简化及主矢和主矩和空间任意力系的简化结果分析；三、力系的平衡方程及其应用1.空间任意力系的平衡条件和平衡方程2.平面力系的平衡方程应用3.物体系统的平衡4.空间任意力系平衡方程应用5.考虑摩擦时的平衡问题熟练掌握平面任意力系的平衡条件和平衡方程的应用；熟练掌握平面平行力系的平衡方程及应用；掌握空间汇交力系；了解和掌握力对点的矩和力对轴的矩；熟练掌握空间任意力系的平衡方程及应用举例；掌握考虑摩擦时物体的平衡问题的解法；《工程力学·材料力学部分》四、材料力学的基本假设和基本概念1.材料力学的基本假设2.外力与内力3.内力、截面法和应力、应变的概念4.杆件变形的基本形式掌握变形固体的基本假设，熟练掌握截面法的计算方法，掌握内力、截面法和应力、应变的概念。

了解杆件变形的四种基本形式和组合变形。

应选择不同的强度指标作为材料所能承受的极限应力 0
极限应力 0
（S
）
0.2
塑性材料
b
脆性材料
许用应力：材料的极限应力除以一个大于1的系数，所得的应力
n：安全系数 n
0
n
1.2~1.5
对塑性材料
2.0~4.5
对脆性材料
多数塑性材料，许用应力]对拉伸和压缩可以不加区别。
第六章 拉伸与压缩
材料力学的任务：
❖ 保证工程构件在使用中不破坏，满足构件的强度条件. ❖ 满足工程构件的变形要求，满足构件的刚度条件. ❖ 使工程构件（受压杆）处于稳定平衡状态，满足构件的 稳定条件. ❖主要研究构件的强度及其材料的弹性变形问题,而且只研 究小变形的情况。
研究对象——变形(固)体
轴向拉伸中，称为绝对伸长，并为正值； 在轴向压缩中称为绝对缩短，并为负值。
纵向线应变 简称应变
l
l
伸长时取正值，称为拉应变； 缩短时取负号，称为压应变
胡克定律
l Nl A
l Nl EA
N
EA E
E
胡克定律可简述为：若应力未超过材料的比例极限时， 线应变与正应力成正比。
E:拉伸或压缩时材料的弹性模量
正应力：垂直于横截面的应力
平面假设：直杆在轴 向拉（压）时横截面 仍保持为平面。
N
A
该式为横截面上的正应 力σ计算公式。拉应力 为正，压应力为负。
§6－4 拉伸和压缩时的应变
纵向变形
l l1 l
l ：原长 l1 ：变形后长度 l ：绝对变形
沿轴向的伸长称为纵向变形； 沿轴向的缩短称为横向变形。
15
x
2、绘制轴力图。
§6－3 轴向拉伸（压缩）时横截面上的应力