第14章復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)度問(wèn)題.ppt

《第14章復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)度問(wèn)題.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、第14章復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)度問(wèn)題§14-1引言§14-2關(guān)于斷裂的強(qiáng)度理論§14-3關(guān)于屈服的強(qiáng)度理論§14-4彎扭組合與彎拉（壓）扭組合§14-5承壓薄壁圓筒的強(qiáng)度計(jì)算§14-1引言強(qiáng)度失效的主要形式有兩種，即屈服與斷裂。相應(yīng)地，強(qiáng)度理論也分為兩類(lèi)：一類(lèi)是解釋斷裂失效的，其中有最大拉應(yīng)力理論和最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論。另一類(lèi)是解釋屈服失效的，其中有最大剪應(yīng)力理論和形狀改變比能理論。1、伽利略播下了第一強(qiáng)度理論的種子；2、馬里奧特關(guān)于變形過(guò)大引起破壞的論述，是第二強(qiáng)度理論的萌芽；3、杜奎特（C.Duguet

2、)提出了最大剪應(yīng)力理論；4、麥克斯威爾最早提出了最大畸變能理論（maximumdistortionenergytheory）；這是后來(lái)人們?cè)谒臅?shū)信出版后才知道的。一、最大拉應(yīng)力(第一強(qiáng)度)理論§14-2、3四種常用的強(qiáng)度理論該理論認(rèn)為構(gòu)件的斷裂是由最大拉應(yīng)力引起的。當(dāng)最大拉應(yīng)力?1達(dá)到強(qiáng)度極限?b時(shí)就導(dǎo)致斷裂。斷裂準(zhǔn)則：強(qiáng)度條件：適用范圍：1.脆性材料在二向或三向受拉斷裂時(shí)；2.存在壓應(yīng)力的情況下，最大壓應(yīng)力不超過(guò)最大拉應(yīng)力。二、最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變(第二強(qiáng)度)理論認(rèn)為構(gòu)件的斷裂是由最大拉應(yīng)變引起的。

3、當(dāng)最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變?1達(dá)到單向拉伸試驗(yàn)下的極限應(yīng)變?b時(shí)，構(gòu)件就斷了。斷裂準(zhǔn)則：強(qiáng)度條件：適用范圍：?jiǎn)蜗颍簭?fù)雜：1.脆性材料在二向拉伸—壓縮，且壓>拉；2.磚、石、混凝土。三、最大剪應(yīng)力(第三強(qiáng)度)理論認(rèn)為構(gòu)件的屈服是由最大剪應(yīng)力引起的。當(dāng)最大剪應(yīng)力?max達(dá)到單向拉伸試驗(yàn)的極限剪應(yīng)力?s時(shí)，構(gòu)件就破壞了。單向：復(fù)雜：適用范圍：塑性材料屈服準(zhǔn)則：強(qiáng)度條件：四、形狀改變比能(第四強(qiáng)度)理論認(rèn)為構(gòu)件的屈服是由形狀改變比能引起的。當(dāng)形狀改變比能達(dá)到單向拉伸試驗(yàn)屈服的形狀改變比能時(shí)，構(gòu)件就破壞了。單向拉伸時(shí)

4、：復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)：屈服準(zhǔn)則：即強(qiáng)度條件：五、相當(dāng)應(yīng)力(強(qiáng)度準(zhǔn)則的統(tǒng)一形式)綜合四種強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件，可寫(xiě)成統(tǒng)一的形式，即?r稱為相當(dāng)應(yīng)力在一般情況下，第一、二強(qiáng)度理論適用于脆性材料；第三、四強(qiáng)度理論適用于塑性材料。注：脆性、塑性材料的相對(duì)性，與其應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。1.鑄鐵在三向壓縮情況下，發(fā)生塑性變形；2.塑性材料也會(huì)發(fā)生脆性斷裂。[例1]構(gòu)件由低碳鋼制成，其危險(xiǎn)點(diǎn)處的應(yīng)力為平面應(yīng)力狀態(tài)，如圖示。已知：?30°=52MPa、?120°=128MPa、?30°=30MPa。(1)試求?x、?y、?xy；

5、(2)設(shè)鋼材的許用應(yīng)力[?]=160MPa，試校核該點(diǎn)的強(qiáng)度。?x?y?x?xy?y解：1°由斜截面應(yīng)力公式而2°校核強(qiáng)度=故該點(diǎn)強(qiáng)度足夠§14-4彎扭組合與彎拉（壓）扭組合?力的平移轉(zhuǎn)換，并畫(huà)出內(nèi)力圖；?內(nèi)力分析，確定危險(xiǎn)截面；PxxmT圖+PR-PlM圖C?ssCD?ssD???C???D危險(xiǎn)截面?應(yīng)力分析，確定危險(xiǎn)點(diǎn)；P?選擇適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度理論，進(jìn)行強(qiáng)度校核。???C1°由第三強(qiáng)度理論，則對(duì)于圓形截面，Wt=2W，則2°由第四強(qiáng)度理論，則對(duì)于圓形截面(14.9)(14.10)(14.12)(14

6、.11)對(duì)單元體D仍成立注：1.(14.9)、(14.10)適用于產(chǎn)生圖示應(yīng)力狀態(tài)的組合變形的計(jì)算，而剪應(yīng)力方向可不考慮；??????????????????2.(14.11)、(14.12)只適用圓軸(實(shí)心、空心)截面。[例2]已知：電動(dòng)機(jī)傳遞的功率N=9KW，n=715rpm，D=250mm，d=40mm，l=120mm，[?]=60MPa。試按第三強(qiáng)度理論校核軸的強(qiáng)度。dl2TTD3TmxT+mxM-3Tl安全。§14-5承壓薄壁圓筒的強(qiáng)度計(jì)算一、二向應(yīng)力狀態(tài)：pσ′σ′σ′′σ′′mmnn

7、ltPnnσ′1、軸向應(yīng)力lmmnσ′′σ′′pNNyDtdφφ2、周向應(yīng)力p[例1]已知：A、B輪重5KN，D=1m，[?]=80MPa，試用第三強(qiáng)度理論設(shè)計(jì)軸的直徑。5KN5KN2KNACBD3005005002KN12KNACxDBzy5KNmm7KNACxDBzymmT圖+1.5KN·m12KNACxDBzy5KN12.5KN4.5KNMy圖(豎直平面)-+1.5KN·m2.25KN·mACxDBzy2.1KN9.1KN7KNMz圖(水平平面)+2.1KN·mT圖+1.5KN·mMy圖(豎

8、直平面)-+1.5KN·m2.25KN·mMz圖(水平平面)12KN2.1KNACxDBzy5KN12.5KN9.1KNmm4.5KN7KN+2.1KN·m解：1°作內(nèi)力圖2°分析危險(xiǎn)截面由于在豎直平面和水平平面兩個(gè)平面內(nèi)發(fā)生彎曲變形，故彎矩應(yīng)先合成?危險(xiǎn)截面為C處2.58KN·m+2.49KN·m3°設(shè)計(jì)圓軸直徑d由第三強(qiáng)度理論M合圖第十四章結(jié)束