材料力學(xué)教學(xué)課件ppt應(yīng)力和應(yīng)變分析、強度理論-資料下載頁
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【正文】 /3/14 50 max?max?滿足 ][m a x ?? ?][m a x ?? ?是否強度就沒有問題了？ 2022/3/14 51 強度理論： 人們根據(jù)大量的破壞現(xiàn)象，通過判斷推理、概括，提出了種種關(guān)于破壞原因的假說，找出引起破壞的主要因素，經(jīng)過實踐檢驗，不斷完善，在一定范圍與實際相符合，上升為理論。 為了建立復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強度條件，而提出 的關(guān)于材料破壞原因的假設(shè)及計算方法。 2022/3/14 52 構(gòu)件由于強度不足將引發(fā)兩種失效形式 (1) 脆性斷裂： 材料無明顯的塑性變形即發(fā)生斷裂，斷面較粗糙，且多發(fā)生在垂直于最大正應(yīng)力的截面上，如鑄鐵受拉、扭，低溫脆斷等。 關(guān)于 屈服的強度理論： 最大切應(yīng)力理論和形狀改變能 密度 理論 (2) 塑性屈服（流動）： 材料破壞前發(fā)生顯著的塑性變形，破壞斷面粒子較光滑，且多發(fā)生在最大剪應(yīng)力面上，例如低碳鋼拉、扭，鑄鐵壓。 關(guān)于 斷裂的強度理論： 最大拉應(yīng)力理論和最大伸長線應(yīng)變理論 2022/3/14 53 第一強度理論（最大拉應(yīng)力理論） 破壞條件 強度條件 b?? ?1? ??? ?1該理論與均質(zhì)的脆性材料的實驗結(jié)果吻合較好。 使材料發(fā)生斷裂破壞的主要因素是最大主拉應(yīng)力σ 1，只要 σ 1達到單向拉伸時材料的強度極限 σ b材料將要斷裂破壞。 167。 11 四種常用強度理論 2022/3/14 54 第二強度理論（最大伸長線應(yīng)變理論） 破壞條件 強度條件 b?? ?1? ?????? ??? )( 321? ?? ?3211 1 ????? ??? EEbb?? ?該理論只與少數(shù)脆性材料的實驗結(jié)果吻合。 當材料的最大伸長線應(yīng)變 ε 1達到材料單向受拉破壞時的線應(yīng)變 ε b=σ b/E時，材料將要發(fā)生斷裂破壞。 2022/3/14 55 第三強度理論（最大切應(yīng)力理論） 破壞條件 強度條件 最大切應(yīng)力是使材料發(fā)生屈服破壞的根本原因 。 只要最大切應(yīng)力 τ max達到材料單向受力時的屈服極限 σ s所對應(yīng)的極限切應(yīng)力 τ s=σ s/2， 材料將發(fā)生屈服破壞 。 2m axss??? ??231m ax??? ??? ???? ?? 312022/3/14 56 第四強度理論（能量理論） 破壞條件 強度條件 形狀改變比能是引起材料屈服破壞的基本原因 。 只要復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下材料形狀改變比能達到 單向受力情況屈服破壞時相應(yīng)的極限形狀改變比能 ， 材料就會發(fā)生屈服破壞 。 sd ?? ?? ? )2(61)()()(61 2213232221 sEE ????????? ????????? ? ? ???????? ?????? 213232221 )()()(21第三強度理論偏于安全 ,第四強度理論偏于經(jīng)濟 2022/3/14 57 ][11, ??? ??r][)( 3212, ?????? ????r強度理論的統(tǒng)一表達式： ][?? ?r相當應(yīng)力 ][313, ???? ???r2022/3/14 58 在大多數(shù)應(yīng)力狀態(tài)下 ,脆性材料將發(fā)生脆性斷裂 。 因而應(yīng)選用第一強度理論；而在大多數(shù)應(yīng)力狀態(tài)下 ， 塑性材料將發(fā)生屈服和剪斷 。故應(yīng)選用第三強度理論或第四強度理論 。 但材料的破壞形式不僅取決于材料的力學(xué)行為 ， 而且與所處的應(yīng)力狀態(tài) ， 溫度和加載速度有關(guān) 。實驗表明 ， 塑性材料在一定的條件下 (低溫和三向拉伸 )， 會表現(xiàn)為脆性斷裂 。 脆性材料在三向受壓表現(xiàn)為塑性屈服 。 2022/3/14 59 例 9： 已知鑄鐵構(gòu)件上危險點處的應(yīng)力狀態(tài) ， 如圖所示 。若鑄鐵拉伸許用應(yīng)力為 ［ σ］ ＋ ＝ 30MPa， 試校核該點處的強度是否安全 。 23 11 10 (單位 MPa) ? ?＋?? ?1 321 ??? ??? ， M P aM P a? ? MP aMP a ?? ?? ?第一強度理論 2022/3/14 60 例 10： 某結(jié)構(gòu)上危險點處的應(yīng)力狀態(tài)如圖所示 ， 其中 σ＝， τ＝ 。 材料為鋼 ， 許用應(yīng)力 ［ σ］ ＝160MPa。 試校核此結(jié)構(gòu)是否安全 。 τ σ 第三強度理論 ? ???? ?? 31 ? ???? ?? 22 4第四強度理論 ? ? ? ? ? ?? ? ? ???????? ?????? 21323222121 ? ???? ?? 22 3≤ 160MPa ≤ 160MPa 2022/3/14 61 在大多數(shù)應(yīng)力狀態(tài)下 ， 脆性材料將發(fā)生脆性斷裂 ，故應(yīng)選用第一強度理論；而在大多數(shù)應(yīng)力狀態(tài)下 ,塑性材料將發(fā)生屈服和剪斷 。 故應(yīng)選用第三強度理論或第四強度理論 。 但材料的破壞形式不僅取決于材料的力學(xué)行為 ， 而且與所處的應(yīng)力狀態(tài) ， 溫度和加載速度有關(guān) 。 實驗表明 ， 塑性材料在一定的條件下(低溫和三向拉伸 )， 會表現(xiàn)為脆性斷裂 。 脆性材料在一定的應(yīng)力狀態(tài) (三向受壓 )下 ， 會表現(xiàn)出塑性屈服或剪斷 。
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