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圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 第五章 材料力学
第一节 材料在拉伸、压缩时的力学性能
【本节知识框架】
【历年考点分布】
说明：若上表中有重复题号，源于部分题目涉及多个考点。
材料力学是研究各种类型构件（主要是杆）的强度、刚度与稳定性的学科。这些计算是工程师选定既安全又经济的构件材料和尺寸的必要基础。
强度是指构件在荷载作用下抵抗破坏的能力。刚度是指构件在荷载作用下抵抗变形的能力。稳定性是指构件保持其原有平衡形式的能力。
一、杆的四种基本变形（见表5-1-1）
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www.100xuexi.com 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 表5-1-1 杆的四种基本变形
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二、材料的力学性质
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 在表5-1-1所列的强度条件中，为确保构件不致因强度不足而破坏，应使其最大工作应力σmax不超过材料的某个限值。显然，该限值应小于材料的极限应力σu，可规定为极限应力σu的若干分之一，并称之为材料的许用应力，以[σ]（或[τ]）表示，即：[σ]＝σu/n。式中，n是一个大于1的系数，称为安全因数，其数值通常由设计规范规定；而极限应力σu则要通过材料力学性能试验才能确定。
1．低碳钢材料拉伸和压缩时的力学性质
低碳钢（通常将含碳量在0.3%以下的钢称为低碳钢，又称软钢）材料拉伸和压缩时的σ-ε曲线如下图所示：
图5-1-1 低碳钢拉伸、压缩的力学性质
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www.100xuexi.com （1）σ-ε曲线
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 从上图中拉伸时的σ-ε曲线可看出，整个拉伸过程可分为以下四个阶段（见表5-1-2）。
表5-1-2 低碳钢拉伸和压缩时的σ-ε曲线
（2）σ-ε曲线上的其他规律 ①卸载定律
在强化阶段卸载过程中，应力和应变遵循直线规律变化，称为卸载规律，如上图中直线段dd′。
②冷作硬化
材料拉伸到强化阶段后，卸除荷载，再次加载时，材料的比例极限提高而塑性变形降低的现象，称为冷作硬化，如上图中曲线段d′def，在上图中，Of段表示未经冷作硬化，拉伸至断裂后的塑性应变；dn段表示经冷作硬化，再拉伸至断裂后的塑性应变。主要力学性能指标见表5-1-3。
表5-1-3 低碳钢主要力学性能指标
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