WYQ09-10(下)材料力学强度理论(机械)课件.ppt

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1、（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上面强度条件没有考虑材料的破坏原因，而是直接根据试验结果建立的强度条件。这只对危险截面上危险点处是单向应力状态或纯切应力状态这类特殊情况才适用。§8.8强度理论概述12、复杂应力状态的危险点如何建立强度条件？mP工程中的受力构件，当承载达到一定程度时，其材料一般会在构件危险截面上的危险点处首先发生屈服或裂开而进入危险状态。为了保证构件能够正常工作，须建立强度条件。那么，对这样的单元体如何建立强度条件呢？如果还象单向拉伸（单向应力状态）一样，靠

2、实验来确定失效状态、建立强度条件，则必须对各式各样的应力状态一一进行实验，这是难以实现的。23.构件由于强度不足而引起的两种失效（破坏）形式(1)脆性断裂：以出现裂纹或断裂为破坏标志。(2)塑性屈服（流动）：以产生过大塑性变形为破坏标志。4.强度理论：人们根据大量的破坏现象，通过判断推理、概括，提出了种种关于材料破坏原因的假说，并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。强度理论是关于“构件发生强度失效起因”的假说。解决这类问题，往往是依据部分实验的结果，经过推理，提出一些假说，推测材料强度失效

3、的原因，从而建立强度条件。3§8.9四个常用强度理论一、最大拉应力（第一强度）理论：此理论认为最大拉应力是引起材料脆性断裂的主要原因。即危险点无论在什么应力状态下，只要三个主应力中的最大拉应力达到材料单向拉伸的极限应力值，材料就发生脆断破坏。1、破坏判据：2、强度准则：3、实用范围：实用于破坏形式为脆断的构件。4二、最大伸长线应变（第二强度）理论：1、破坏判据：2、强度准则：3、实用范围：实用于破坏形式为脆断的构件。此理论认为最大伸长线应变是引起材料脆性断裂的主要原因。即危险点无论在什么应力状态下，只要最大伸长线应变达到材料单向拉伸时的

4、极限应变值，材料就发生脆断破坏。5三、最大切应力（第三强度）理论：1、破坏判据：3、实用范围：实用于破坏形式为屈服的构件。2、强度准则：此理论认为最大切应力是引起材料发生塑性屈服的主要原因。即危险点无论在什么应力状态下，只要最大切应力达到单向拉伸材料屈服时的极限切应力值，材料就发生屈服破坏。6四、畸变能密度理论（第四强度理论）1、破坏判据：2、强度准则3、实用范围：实用于破坏形式为屈服的构件。此理论认为畸变能密度是材料发生塑性屈服的主要原因。即危险点无论在什么应力状态下，只要形状改变比能达到单向拉伸屈服时的形状改变比能，材料就发生屈服破

5、坏。7五.相当应力：（强度准则的统一形式）。其中，—相当应力。8相当应力表达式强度理论名称及类型第一类强度理论(脆性断裂的理论)第二类强度理论(塑性屈服的理论)第一强度理论──最大拉应力理论第二强度理论──最大伸长线应变理论第三强度理论──最大切应力理论第四强度理论──畸变能密度理论四个强度理论的相当应力表达式9§9-5各种强度理论的适用范围及其应用前述各种强度理论是根据下列条件下材料强度破坏的情况作出的假设，它们也是应用这些强度理论的条件：常温(室温)，静荷载(徐加荷载)，材料接近于均匀,连续和各向同性。需要注意同一种材料其强度破坏的

6、类型与应力状态有关。10带尖锐环形深切槽的低碳钢试样，由于切槽根部附近材料处于接近三向等值拉伸的应力状态而发生脆性断裂。对于像低碳钢一类的塑性材料，除了处于三向拉伸应力状态外，不会发生脆性断裂。11圆柱形大理石试样，在轴向压缩并利用液体径向施压时会产生显著的塑性变形而失效。12四种强度理论的适用范围：（1）在三向拉应力状态下，不论是塑形材料，还是脆性材料，都会发生脆性断裂破坏。宜采用最大拉应力（第一强度）理论。（2）对于脆性材料，在二向拉伸应力状态下应采用最大拉应力（第一强度）理论；在二向应力状态中压应力的绝对值比拉应力大的情况下，宜采

7、用第二强度理论（最大伸长线应变理论）。（3）对于塑形材料，除了三向拉伸应力状态外，宜采用第三、第四强度理论。特别地，对承受内压的钢管，宜采用第三强度理论；而横力弯曲的钢梁，宜采用第四强度理论。（4）在三向压应力状态下，不论是塑形材料还是脆性材料，普遍地发生屈服失效，因此，都应采用第四强度理论。13纯剪切平面应力状态下许用应力的推算纯剪切平面应力状态下低碳钢一类的塑性材料，纯剪切和单轴拉伸应力状态下均发生塑性的屈服，故可用单轴拉伸许用应力[s]按第三或第四强度理论推算许用切应力[t]。可见亦即按第三强度理论，纯剪切应力状态下的强度条件为1

8、4按第四强度理论，纯剪切应力状态下的强度条件为可见在大部分钢结构设计规范中就是按[t]=0.577[s]然后取整数来确定低碳钢的许用切应力的。例如规定[s]＝170MPa，而[t]＝100MPa。亦即15铸