《極限強(qiáng)度理論》PPT課件

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1、東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育材料力學(xué)第九講主講教師：馬軍第五章強(qiáng)度理論第一節(jié)概念長(zhǎng)期以來(lái)，人們根據(jù)對(duì)材料破壞現(xiàn)象的分析，提出過(guò)各種各樣的假說(shuō)，認(rèn)為材料的某一類型的破壞是由某種因素引起的，這種假說(shuō)就稱為強(qiáng)度理論。比如鑄鐵，其拉伸試樣是沿橫截面斷裂的，扭轉(zhuǎn)圓試樣則沿斜截面斷裂，兩者都是在無(wú)明顯變形的情況下發(fā)生脆性斷裂而破壞的。又如低碳試樣受拉伸和壓縮時(shí)，通常會(huì)有顯著的塑性變形，當(dāng)構(gòu)件變形過(guò)大時(shí)，就失去了正常工作和承載能力。2001.07東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育第一節(jié)概念對(duì)于低碳鋼這類塑性材料，其拉伸和壓縮試樣都會(huì)發(fā)生顯著的塑性變形，有時(shí)并會(huì)發(fā)生屈服現(xiàn)象，構(gòu)件也因之而失去正常工作能力，變得失效。由是觀之，材料破壞

2、按其物理本質(zhì)而言，可分為脆斷破壞和屈服失效兩種類型。同一種材料在不同的應(yīng)力（受力）狀態(tài)下，可能發(fā)生不同類型的破壞。如有槽和無(wú)槽低碳鋼圓試樣；圓柱形大理石試樣有側(cè)壓和無(wú)側(cè)壓下受壓破壞。2001.07東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育第二節(jié)四個(gè)強(qiáng)度理論及相當(dāng)應(yīng)力一．強(qiáng)度理論的分類：構(gòu)件的破壞因素有：最大正應(yīng)力，最大線應(yīng)變，最大剪應(yīng)力，最大比能，由此而劃分為兩大類四種強(qiáng)度理論。第一類強(qiáng)度理論是以脆斷破壞標(biāo)志，分為最大拉應(yīng)力理論和最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論。第二類強(qiáng)度理論是以屈服或顯著塑性變形為破壞標(biāo)志，分為最大剪應(yīng)力理論和形狀改變比能理論。2001.07東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育第一節(jié)四個(gè)強(qiáng)度理論及相當(dāng)應(yīng)力二．第一類強(qiáng)度理論１．

3、最大拉應(yīng)力理論根據(jù)：當(dāng)作用在構(gòu)件上的外力過(guò)大時(shí)，其危險(xiǎn)點(diǎn)處的材料就會(huì)沿最大拉應(yīng)力所在截面發(fā)生脆斷破壞假說(shuō)：最大拉應(yīng)力是引起材料脆斷破壞的因素，也就是認(rèn)為不論在什么樣的應(yīng)力狀態(tài)下，只要構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處的三個(gè)主應(yīng)力中的最大拉應(yīng)力達(dá)到材料的極限值，材料就會(huì)發(fā)生脆斷破壞。2001.07東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育第二節(jié)四個(gè)強(qiáng)度理論及相當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度條件：?????t???的確定：將材料的極限值?u除以安全系數(shù)就得到材料的許用拉應(yīng)力???。對(duì)于象低碳鋼之類的塑性材料，其許用拉應(yīng)力???等于切槽后凈面積除試件拉斷時(shí)的拉力，而不是單拉時(shí)的屈服極限?s，否則過(guò)于保守。2001.07東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育第二節(jié)四個(gè)強(qiáng)度理論及相當(dāng)應(yīng)

4、力２．最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論根據(jù)：當(dāng)作用在構(gòu)件上的外力過(guò)大時(shí)，其危險(xiǎn)點(diǎn)處的材料就會(huì)沿著垂直于最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變方向的平面發(fā)生脆斷破壞。?假說(shuō)：最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變max是引起材料脆斷破壞的因素，也就認(rèn)為不論在什么樣的應(yīng)力狀態(tài)下，只要構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處的最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變?max達(dá)到材料的極限值?u，材料就會(huì)發(fā)生脆斷破壞。1?????u?????????????/Emax123EE2001.07東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育第二節(jié)四個(gè)強(qiáng)度理論及相當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度條件：??????????????123???的確定：首先確定材料的最大伸長(zhǎng)極限值?，u材料的極限值同樣可通過(guò)任意一種使試樣發(fā)生脆斷的實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。對(duì)于在單軸拉伸試驗(yàn)時(shí)試樣沿橫

5、截面發(fā)生脆斷破壞的材料，就可以用單軸拉伸試樣在拉斷時(shí)的軸向線應(yīng)變作為材料的?u。根據(jù)虎克定律得正應(yīng)力值?，再除以安全系數(shù)便得到許u用應(yīng)力值???注意：構(gòu)件直到發(fā)生脆斷前都應(yīng)服從胡克定律2001.07東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育第二節(jié)四個(gè)強(qiáng)度理論及相當(dāng)應(yīng)力三．第二類強(qiáng)度理論３．最大剪應(yīng)力理論根據(jù)：當(dāng)作用在構(gòu)件上的外力過(guò)大時(shí)，其危險(xiǎn)點(diǎn)處的材料就會(huì)沿最大剪應(yīng)力所在截面滑移而發(fā)生屈服失效。假說(shuō)：最大剪應(yīng)力?max是引起材料屈服的因素，也就是認(rèn)為不論在什么樣的應(yīng)力狀態(tài)下，只要構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處的最大剪應(yīng)力?max達(dá)到材料屈服時(shí)的極限值?u，材料就會(huì)發(fā)生屈服。2001.07東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育第一節(jié)四個(gè)強(qiáng)度理論及相當(dāng)應(yīng)力

6、強(qiáng)度條件：?????????13???的確定：材料的屈服極限?除s以安全系數(shù)即可。2001.07東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育第二節(jié)四個(gè)強(qiáng)度理論及相當(dāng)應(yīng)力４．形狀改變比能理論根據(jù)：只要構(gòu)件一點(diǎn)處的形狀改變比能達(dá)到其形狀改變比能極限值，該點(diǎn)處的材料就屈服。假說(shuō)：形狀改變比能u是f引起材料屈服的因素，也就是認(rèn)為不論在什么樣的應(yīng)力狀態(tài)下，只要構(gòu)件內(nèi)一內(nèi)的形狀改變比能uf達(dá)到了材料的極限值ufu，該點(diǎn)處的材料就會(huì)屈服。2001.07東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育第二節(jié)四個(gè)強(qiáng)度理論及相當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度條件：1??????2??????2??????2?????1223312???的確定：材料的屈服極限?除以安全系數(shù)即可。s2001

7、.07東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育材料力學(xué)第十講主講教師：馬軍第二節(jié)四個(gè)強(qiáng)度理論及相當(dāng)應(yīng)力按照四個(gè)強(qiáng)度理論所建立的強(qiáng)度條件可統(tǒng)一寫作：?????r式中的是根據(jù)不同強(qiáng)度理論所得到的構(gòu)件危險(xiǎn)點(diǎn)處三個(gè)主應(yīng)力的某些組合，稱之為相當(dāng)應(yīng)力。2001.07東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育第二節(jié)四個(gè)強(qiáng)度理論及相當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度理論的分類及名稱相當(dāng)應(yīng)力表達(dá)式第一類強(qiáng)度理論第一強(qiáng)度理論—(脆斷破壞理論)最大拉應(yīng)力理論???r11第二強(qiáng)度理論—????最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理?r