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《第14章復雜應力狀態(tài)強度問題.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第14章復雜應力狀態(tài)強度問題§14-1引言§14-2關(guān)于斷裂的強度理論§14-3關(guān)于屈服的強度理論§14-4彎扭組合與彎拉（壓）扭組合§14-5承壓薄壁圓筒的強度計算§14-1引言強度失效的主要形式有兩種，即屈服與斷裂。相應地，強度理論也分為兩類：一類是解釋斷裂失效的，其中有最大拉應力理論和最大伸長線應變理論。另一類是解釋屈服失效的，其中有最大剪應力理論和形狀改變比能理論。1、伽利略播下了第一強度理論的種子；2、馬里奧特關(guān)于變形過大引起破壞的論述，是第二強度理論的萌芽；3、杜奎特（C.Duguet
2、)提出了最大剪應力理論；4、麥克斯威爾最早提出了最大畸變能理論（maximumdistortionenergytheory）；這是后來人們在他的書信出版后才知道的。一、最大拉應力(第一強度)理論§14-2、3四種常用的強度理論該理論認為構(gòu)件的斷裂是由最大拉應力引起的。當最大拉應力?1達到強度極限?b時就導致斷裂。斷裂準則：強度條件：適用范圍：1.脆性材料在二向或三向受拉斷裂時；2.存在壓應力的情況下，最大壓應力不超過最大拉應力。二、最大伸長線應變(第二強度)理論認為構(gòu)件的斷裂是由最大拉應變引起的。
3、當最大伸長線應變?1達到單向拉伸試驗下的極限應變?b時，構(gòu)件就斷了。斷裂準則：強度條件：適用范圍：單向：復雜：1.脆性材料在二向拉伸—壓縮，且壓>拉；2.磚、石、混凝土。三、最大剪應力(第三強度)理論認為構(gòu)件的屈服是由最大剪應力引起的。當最大剪應力?max達到單向拉伸試驗的極限剪應力?s時，構(gòu)件就破壞了。單向：復雜：適用范圍：塑性材料屈服準則：強度條件：四、形狀改變比能(第四強度)理論認為構(gòu)件的屈服是由形狀改變比能引起的。當形狀改變比能達到單向拉伸試驗屈服的形狀改變比能時，構(gòu)件就破壞了。單向拉伸時
4、：復雜應力狀態(tài)：屈服準則：即強度條件：五、相當應力(強度準則的統(tǒng)一形式)綜合四種強度理論的強度條件，可寫成統(tǒng)一的形式，即?r稱為相當應力在一般情況下，第一、二強度理論適用于脆性材料；第三、四強度理論適用于塑性材料。注：脆性、塑性材料的相對性，與其應力狀態(tài)有關(guān)。1.鑄鐵在三向壓縮情況下，發(fā)生塑性變形；2.塑性材料也會發(fā)生脆性斷裂。[例1]構(gòu)件由低碳鋼制成，其危險點處的應力為平面應力狀態(tài)，如圖示。已知：?30°=52MPa、?120°=128MPa、?30°=30MPa。(1)試求?x、?y、?xy；
5、(2)設(shè)鋼材的許用應力[?]=160MPa，試校核該點的強度。?x?y?x?xy?y解：1°由斜截面應力公式而2°校核強度=故該點強度足夠§14-4彎扭組合與彎拉（壓）扭組合?力的平移轉(zhuǎn)換，并畫出內(nèi)力圖；?內(nèi)力分析，確定危險截面；PxxmT圖+PR-PlM圖C?ssCD?ssD???C???D危險截面?應力分析，確定危險點；P?選擇適當?shù)膹姸壤碚?，進行強度校核。???C1°由第三強度理論，則對于圓形截面，Wt=2W，則2°由第四強度理論，則對于圓形截面(14.9)(14.10)(14.12)(14
6、.11)對單元體D仍成立注：1.(14.9)、(14.10)適用于產(chǎn)生圖示應力狀態(tài)的組合變形的計算，而剪應力方向可不考慮；??????????????????2.(14.11)、(14.12)只適用圓軸(實心、空心)截面。[例2]已知：電動機傳遞的功率N=9KW，n=715rpm，D=250mm，d=40mm，l=120mm，[?]=60MPa。試按第三強度理論校核軸的強度。dl2TTD3TmxT+mxM-3Tl安全?！?4-5承壓薄壁圓筒的強度計算一、二向應力狀態(tài)：pσ′σ′σ′′σ′′mmnn
7、ltPnnσ′1、軸向應力lmmnσ′′σ′′pNNyDtdφφ2、周向應力p[例1]已知：A、B輪重5KN，D=1m，[?]=80MPa，試用第三強度理論設(shè)計軸的直徑。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°分析危險截面由于在豎直平面和水平平面兩個平面內(nèi)發(fā)生彎曲變形，故彎矩應先合成?危險截面為C處2.58KN·m+2.49KN·m3°設(shè)計圓軸直徑d由第三強度理論M合圖第十四章結(jié)束
