《极限强度理论》PPT课件

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1、东南大学远程教育材料力学第九讲主讲教师：马军第五章强度理论第一节概念长期以来，人们根据对材料破坏现象的分析，提出过各种各样的假说，认为材料的某一类型的破坏是由某种因素引起的，这种假说就称为强度理论。比如铸铁，其拉伸试样是沿横截面断裂的，扭转圆试样则沿斜截面断裂，两者都是在无明显变形的情况下发生脆性断裂而破坏的。又如低碳试样受拉伸和压缩时，通常会有显著的塑性变形，当构件变形过大时，就失去了正常工作和承载能力。2001.07东南大学远程教育第一节概念对于低碳钢这类塑性材料，其拉伸和压缩试样都会发生显著的塑性变形，有时并会发生屈服现象，构件也因之而失去正常工作能力，变得失效。由是观之，材料破坏

2、按其物理本质而言，可分为脆断破坏和屈服失效两种类型。同一种材料在不同的应力（受力）状态下，可能发生不同类型的破坏。如有槽和无槽低碳钢圆试样；圆柱形大理石试样有侧压和无侧压下受压破坏。2001.07东南大学远程教育第二节四个强度理论及相当应力一．强度理论的分类：构件的破坏因素有：最大正应力，最大线应变，最大剪应力，最大比能，由此而划分为两大类四种强度理论。第一类强度理论是以脆断破坏标志，分为最大拉应力理论和最大伸长线应变理论。第二类强度理论是以屈服或显著塑性变形为破坏标志，分为最大剪应力理论和形状改变比能理论。2001.07东南大学远程教育第一节四个强度理论及相当应力二．第一类强度理论１．

3、最大拉应力理论根据：当作用在构件上的外力过大时，其危险点处的材料就会沿最大拉应力所在截面发生脆断破坏假说：最大拉应力是引起材料脆断破坏的因素，也就是认为不论在什么样的应力状态下，只要构件内一点处的三个主应力中的最大拉应力达到材料的极限值，材料就会发生脆断破坏。2001.07东南大学远程教育第二节四个强度理论及相当应力强度条件：t的确定：将材料的极限值u除以安全系数就得到材料的许用拉应力。对于象低碳钢之类的塑性材料，其许用拉应力等于切槽后净面积除试件拉断时的拉力，而不是单拉时的屈服极限s，否则过于保守。2001.07东南大学远程教育第二节四个强度理论及相当应

4、力２．最大伸长线应变理论根据：当作用在构件上的外力过大时，其危险点处的材料就会沿着垂直于最大伸长线应变方向的平面发生脆断破坏。假说：最大伸长线应变max是引起材料脆断破坏的因素，也就认为不论在什么样的应力状态下，只要构件内一点处的最大伸长线应变max达到材料的极限值u，材料就会发生脆断破坏。1u/Emax123EE2001.07东南大学远程教育第二节四个强度理论及相当应力强度条件：123的确定：首先确定材料的最大伸长极限值，u材料的极限值同样可通过任意一种使试样发生脆断的实验来确定。对于在单轴拉伸试验时试样沿横

5、截面发生脆断破坏的材料，就可以用单轴拉伸试样在拉断时的轴向线应变作为材料的u。根据虎克定律得正应力值，再除以安全系数便得到许u用应力值注意：构件直到发生脆断前都应服从胡克定律2001.07东南大学远程教育第二节四个强度理论及相当应力三．第二类强度理论３．最大剪应力理论根据：当作用在构件上的外力过大时，其危险点处的材料就会沿最大剪应力所在截面滑移而发生屈服失效。假说：最大剪应力max是引起材料屈服的因素，也就是认为不论在什么样的应力状态下，只要构件内一点处的最大剪应力max达到材料屈服时的极限值u，材料就会发生屈服。2001.07东南大学远程教育第一节四个强度理论及相当应力

6、强度条件：13的确定：材料的屈服极限除s以安全系数即可。2001.07东南大学远程教育第二节四个强度理论及相当应力４．形状改变比能理论根据：只要构件一点处的形状改变比能达到其形状改变比能极限值，该点处的材料就屈服。假说：形状改变比能u是f引起材料屈服的因素，也就是认为不论在什么样的应力状态下，只要构件内一内的形状改变比能uf达到了材料的极限值ufu，该点处的材料就会屈服。2001.07东南大学远程教育第二节四个强度理论及相当应力强度条件：12221223312的确定：材料的屈服极限除以安全系数即可。s2001

7、.07东南大学远程教育东南大学远程教育材料力学第十讲主讲教师：马军第二节四个强度理论及相当应力按照四个强度理论所建立的强度条件可统一写作：r式中的是根据不同强度理论所得到的构件危险点处三个主应力的某些组合，称之为相当应力。2001.07东南大学远程教育第二节四个强度理论及相当应力强度理论的分类及名称相当应力表达式第一类强度理论第一强度理论—(脆断破坏理论)最大拉应力理论r11第二强度理论—最大伸长线应变理r