工程力学教学课件第9章强度理论.ppt

《工程力学教学课件第9章强度理论.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、第九章强度理论7/27/20211（拉压）（弯曲）（正应力强度条件）（弯曲）（扭转）（切应力强度条件）1.杆件基本变形下的强度条件9-1、概述7/27/20212满足是否强度就没有问题了？9-1、概述7/27/20213PP塑性材料屈服破坏脆性材料断裂破坏单向拉伸时材料的破坏准则可通过试验很容易地建立起来。9-1、概述7/27/20214复杂应力状态（二向应力状态或三向应力状态），材料的破坏与三个主应力的大小、正负的排列，及主应力间的比例有关。各种组合很多，无法通过试验一一对应地建立破坏准则。于是，

2、人们比着单向拉伸提出一些假说，这些假说通常称为强度理论，并根据这些理论建立相应的强度条件11221239-1、概述7/27/20215强度理论：人们根据大量的破坏现象，通过判断推理、概括，提出了种种关于破坏原因的假说，找出引起破坏的主要因素，经过实践检验，不断完善，在一定范围与实际相符合，上升为理论。为了建立复杂应力状态下的强度条件，而提出的关于材料破坏原因的假设及计算方法。9-2、经典强度理论7/27/20216构件由于强度不足将引发两种失效形式(1)脆性断裂：材料无明显的塑性变形即发生

3、断裂，断面较粗糙，且多发生在垂直于最大正应力的截面上，如铸铁受拉、扭，低温脆断等。关于屈服的强度理论：最大切应力理论和形状改变比能理论(2)塑性屈服（流动）：材料破坏前发生显著的塑性变形，破坏断面粒子较光滑，且多发生在最大剪应力面上，例如低碳钢拉、扭，铸铁压。关于断裂的强度理论：最大拉应力理论和最大伸长线应变理论9-2、经典强度理论7/27/202171.最大拉应力理论（第一强度理论）材料发生断裂的主要因素是最大拉应力达到极限值－构件危险点的最大拉应力－极限拉应力，由单拉实验测得9-2、经典强度理论7/

4、27/20218断裂条件强度条件1.最大拉应力理论（第一强度理论）铸铁拉伸铸铁扭转9-2、经典强度理论7/27/202192.最大伸长拉应变理论（第二强度理论）无论材料处于什么应力状态,只要发生脆性断裂,都是由于微元内的最大拉应变（线变形）达到简单拉伸时的破坏伸长应变数值。－构件危险点的最大伸长线应变－极限伸长线应变，由单向拉伸实验测得9-2、经典强度理论7/27/202110实验表明：此理论对于一拉一压的二向应力状态的脆性材料的断裂较符合，如铸铁受拉压比第一强度理论更接近实际情况。强度条件2.最大伸长

5、拉应变理论（第二强度理论）断裂条件即9-2、经典强度理论7/27/202111无论材料处于什么应力状态,只要发生屈服,都是由于微元内的最大切应力达到了某一极限值。3.最大切应力理论（第三强度理论）－构件危险点的最大切应力－极限切应力，由单向拉伸实验测得9-2、经典强度理论7/27/202112屈服条件强度条件3.最大切应力理论（第三强度理论）低碳钢拉伸低碳钢扭转9-2、经典强度理论7/27/202113实验表明：此理论对于塑性材料的屈服破坏能够得到较为满意的解释。并能解释材料在三向均压下不发生塑性变形或

6、断裂的事实。局限性：2、不能解释三向均拉下可能发生断裂的现象，1、未考虑的影响，试验证实最大影响达15%，偏安全。3.最大切应力理论（第三强度理论）9-2、经典强度理论7/27/202114无论材料处于什么应力状态,只要发生屈服,都是由于微元的最大形状改变比能达到一个极限值。4.形状改变比能理论（第四强度理论）－构件危险点的形状改变比能－形状改变比能的极限值，由单拉实验测得9-2、经典强度理论7/27/202115屈服条件强度条件4.形状改变比能理论（第四强度理论）实验表明：对塑性材料，此理论比第三强度

7、理论更符合试验结果，在工程中得到了广泛应用。9-2、经典强度理论7/27/202116强度理论的统一表达式：相当应力9-2、经典强度理论7/27/202117脆性材料：常发生脆断，用第一、二强度理论。塑性材料：常发生流动，用第三、四强度理论。在三向拉伸状态下，不管是脆性材料还是塑性材料都发生脆断，用第一强度理论。在三向压缩状态下，不管是脆性材料还是塑性材料都发生流动破坏，用第三、四强度理论。Home注意：9-2、经典强度理论7/27/202118应用强度理论解决实际问题可分为以下几步进行：（1）分析计算

8、构件危险点处的主应力σ1、σ2、σ3；（2）选用适当的强度理论，计算其相当应力σr；（3）根据强度条件σr≦[σ]进行强度计算。9-2、经典强度理论7/27/202119ABPABmmdPP例1求图示单元体应力状态的第三、第四相当应力。9-2、经典强度理论7/27/2021209-2、经典强度理论7/27/202121例2图示各单元体，分别按第三强度和第四强度理论求相当应力。9-2、经典强度理论7/27/202122解(a