第5章应力状态和强度理论ppt课件.ppt

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1、第5章应力状态与强度理论第5章　应力状态与强度理论＆5.1应力状态概述＆5.2平面应力状态分析＆5.5强度理论及其应用＆5.4广义虎克定律第5章应力状态与强度理论＆5.3空间应力状态分析第5章应力状态与强度理论＆5.1应力状态概述低碳钢拉伸实验韧性材料拉伸时为什么会出现滑移线？铸铁拉伸实验第5章应力状态与强度理论＆应力状态概述请看下列实验现象：应力状态的概念为什么脆性材料扭转时沿45º螺旋面断开？低碳钢扭转实验铸铁扭转实验第5章应力状态与强度理论＆应力状态概述请看下列实验现象：应力状态的概念FPFP受力之前,表面的正方形受拉后，正方形变成了矩形，直角没有改变。第

2、5章应力状态与强度理论＆应力状态概述请看下列实验现象：应力状态的概念受力之前，表面斜置的正方形受拉后，正方形变成了菱形，直角有了改变。这表明：拉杆的斜截面上存在剪应力。FPFP第5章应力状态与强度理论＆应力状态概述请看下列实验现象：应力状态的概念受扭之前圆轴表面的圆这表明，轴扭转时，其斜截面上存在着正应力。MxMx受扭后，变为一斜置椭圆，这是为什么？第5章应力状态与强度理论＆应力状态概述请看下列实验现象：应力状态的概念拉中有剪单元体局部平衡第5章应力状态与强度理论σσσστ＆应力状态概述应力状态的概念剪中有拉单元体局部平衡第5章应力状态与强度理论τyxτ

3、xyτxyτyxτσ＆应力状态概述应力状态的概念以上分析表明：不仅横截面上存在应力，斜截面上也存在应力；不仅要研究横截面上的应力，而且也要研究斜截面上的应力。第5章应力状态与强度理论☆应力的点的概念☆应力的面的概念☆应力状态的概念＆应力状态概述应力状态的概念横截面上的正应力分布FNxFQ横截面上正应力分析和剪应力分析的结果表明：同一面上不同点的应力各不相同，此即应力的点的概念。横截面上的剪应力分布应力的点的概念第5章应力状态与强度理论＆应力状态概述单元体平衡分析结果表明：即使同一点不同方向面上的应力也是各不相同的，此即应力的面的概念。应力的面的概念第5章

4、应力状态与强度理论σσττxyτyxτσ＆应力状态概述应力指明哪一个面上？哪一点？哪一点？哪个方向面？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(StateoftheStressesofaGivenPoint)。就是研究一点处沿各个不同方位截面上的应力及其变化规律。第5章应力状态与强度理论应力状态的概念＆应力状态概述dxdydz单元体（Element）描述一点应力状态的基本方法单元体是边长无限小的正六面体，各面上的应力情况描述一点应力状态。第5章应力状态与强度理论单元体又被称作微元。＆应力状态概述(Three-DimensionalStateo

5、fStresses)三向(空间)应力状态yxz第5章应力状态与强度理论＆应力状态概述(PlaneStateofStresses)平面(二向)应力状态xy第5章应力状态与强度理论yxz＆应力状态概述xyxy单向应力状态(OneDimensionalStateofStresses)纯剪应力状态(ShearingStateofStresses)第5章应力状态与强度理论平面(二向)应力状态特例＆应力状态概述第5章应力状态与强度理论用单元体表示拉压杆内一点的应力状态＆应力状态概述第5章应力状态与强度理论用单元体表示梁内一点的应力状态＆应力状态概述FPl/2l/2S平

6、面【例5-1】第5章应力状态与强度理论S平面54321试用单元体表示S平面上1、2、3、4、5点的应力状态。＆应力状态概述123S平面5544332211第5章应力状态与强度理论σx1σx2τ2τ2τ3τ3＆应力状态概述试用单元体表示S平面上1、2、3、4点的应力状态。【例5-2】FPlaS第5章应力状态与强度理论xzy4321S平面＆应力状态概述yxzMzFQyMx4321143第5章应力状态与强度理论22＆应力状态概述第5章应力状态与强度理论＆5.2平面应力状态分析拉为正压为负正应力方向角与应力分量的正负号规定第5章应力状态与强度理论＆平面应力状态分析使单元体

7、或其局部顺时针方向转动为正；反之为负。剪应力第5章应力状态与强度理论＆平面应力状态分析方向角与应力分量的正负号规定由x正向逆时针转到x'正向者为正；反之为负。yxα方向角α第5章应力状态与强度理论＆平面应力状态分析方向角与应力分量的正负号规定tyxdAαx'y'平衡对象——用α斜截面截取的单元体局部参加平衡的量——应力乘以其作用的面积单元体局部平衡第5章应力状态与强度理论平衡方程∑Fx'=0,∑Fy'=0＆平面应力状态分析tyxx'dAα第5章应力状态与强度理论∑Fx'=0＆平面应力状态分析单元体局部平衡σαααααααααtyxｙ'dAα第5章应