《梁的应力状态》PPT课件

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1、第八节梁的应力状态一.应力状态的概念构件在拉伸扭转弯曲基本变形情况下，并不都是沿横截面破坏的。如低碳钢屈服时，在与试件轴线成45的方向上出现滑移线如铸铁压缩时，试件沿轴线45的斜截面破坏再如铸铁轴扭转时，沿45的螺旋面破坏为了分析各种破坏现象，建立组合变形的强度条件，还必须研究各个不同斜截面上的应力。哪一个面上？哪一点？过一点不同方向面上应力的集合，称之为这一点的应力状态计算应力一定要指明：围绕一点取单元体微元单元体单元体边长无穷小；应力沿边长无变化；单元体各个面上的应力是均匀分布的；两个平行面上的应力大小相等。回顾

2、梁横力弯曲时横截面上点的应力:考虑中性层上的A点正应力等于0，剪应力最大考虑梁边缘上的B点正应力最大，剪应力为0同一面上不同点的应力各不相同。此即应力的点的概念单向拉伸斜截面上的应力经过计算可得到单向拉伸斜截面上的应力为:即使同一点在不同方位截面上，它的应力也是各不相同的，此即应力的面的概念。主单元体、主应力与主平面主单元体：各侧面上剪应力均为零的单元体。主平面：剪应力为零的截面。主应力：主平面上的正应力。主应力排列规定：按代数值大小，单向、二向、三向应力状态三个主应力中只有一个不等于0单向应力状态三个主应力中

3、有两个不等于0二向（平面）应力状态三个主应力都不等于0三向（空间）应力状态二.平面应力状态分析1.斜截面上的应力二向应力状态是工程中最为常见的一种应力情况，一般的单元体如图：正应力拉伸为正压缩为负剪应力绕单元体顺时针转为正，反之为负任意斜截面上的正应力和剪应力:斜截面上的应力通过截面外法线的方位定义截面的位置X轴正向到斜截面外法线逆时针转角为正得到以下结论:1)剪应力为0的平面上，正应力为最大或最小值；剪应力为0的平面是主平面，主平面上的正应力是主应力，所以主应力就是最大或者最小的正应力。在求出梁横截面上一点的主应力

4、后，把其中一个主应力方向与横截面相交，求此交点的主应力方向，再将其与下个相邻截面相交，可得到全梁上的一条折线，对其取极限，得到一条曲线–主应力迹线。实线主拉应力迹线虚线主压应力迹线在钢筋砼梁中，钢筋的作用是抵抗拉伸，所以应使钢筋尽可能沿着主拉应力迹线的方向放置。P143三.梁的主应力和主应力迹线材料的破坏形式1、材料破坏的基本形式Ⅰ.在没有明显塑性变形情况下的脆性断裂；Ⅱ.产生显著塑性变形而丧失工作能力的塑性屈服。2.应力状态对材料破坏形式的影响试验证明：同一种材料在不同的应力状态下，会发生不同形式的破坏。压应力本身不能

5、造成材料的破坏，而是由它所引起的剪应力等因素在对材料的破坏起作用；构件内的剪应力将使材料产生塑性变形。在三向压缩应力状态下，脆性材料也会发生塑性变形；拉应力则易于使材料产生脆性断裂；而三向拉伸的应力状态则使材料发生脆性断裂的倾向最大。变形速度和温度对材料的破坏形式也有较大影响。基本观点构件受外力作用而发生破坏时，不论破坏的表面现象如何复杂，其破坏形式总不外乎几种类型，而同一类型的破坏则可能是某一个共同因素所引起的.根据材料在复杂应力状态下破坏时的一些现象与形式,进行分析,提出破坏原因的假说.在这些假说的基础上,可利用材料

6、在单向应力状态时的试验结果,来建立材料在复杂应力状态下的强度条件.引起破坏的某一共同因素形状改变比能最大剪应力最大线应变最大正应力