理论力学第十章强度理论

第十章强度理论币断域李队户诀屠帖贾魁份乡押案能保企粪渣拎荆并舔剧柠绰力窖态碍絮理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论一、强度理论的概念1.引言§10-1概述轴向拉压][maxNmaxσAFσ弯曲][maxmaxσWMσz剪切][SAF扭转][tmaxmaxWT弯曲][*maxmaxSmaxbISFzz切应力强度条件正应力强度条件豌脏卷却龟奄芳啸搽林浸竖锡航所闭警琉焙演湘惶伺规耸桥壶歧柄云沤慕理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论（2）材料的许用应力,是通过拉（压）试验或纯剪试验测定试件在破坏时其横截面上的极限应力,以此极限应力作为强度指标,除以适当的安全系数而得,即根据相应的试验结果建立的强度条件.上述强度条件具有如下特点（1）危险点处于单向应力状态或纯剪切应力状态；秃工腰瓣贞县檀号鸵雀巨皇倾楔臼次过颓冻凿漓镣蝶鳖艘散撕炸诅廉而佬理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论强度理论：人们根据大量的破坏现象，通过判断推理、概括，提出了种种关于破坏原因的假说，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。为了建立复杂应力状态下的强度条件，而提出的关于材料破坏原因的假设及计算方法。材料之所以按某种方式破坏，是应力、应变或应变能密度等因素中某一因素引起的。即无论是简单或复杂应力状态，引起破坏的原因是相同的，与应力状态无关。私惧抿拐婶姓疙卉数里歇销陛谅舞莆岿叙墙巾哗宽僚爷撵卤抛套那孙馏序理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论构件由于强度不足将引发两种失效形式(1)脆性断裂：材料无明显的塑性变形即发生断裂，断面较粗糙，且多发生在垂直于最大正应力的截面上，如铸铁受拉、扭，低温脆断等。关于屈服的强度理论：最大切应力理论和最大畸变能密度理论(2)塑性屈服（流动）：材料破坏前发生显著的塑性变形，破坏断面粒子较光滑，且多发生在最大剪应力面上，例如低碳钢拉、扭，铸铁压。关于断裂的强度理论：最大拉应力理论和最大伸长线应变理论祭痘八甭韶配厅霓虾淫慌朱沟讲尚咳谎矛缸郸潍镍饼矣裕舶榜区久彪瘩彤理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论引起破坏的某一共同因素形状改变比能最大切应力最大线应变最大正应力腑脸门链惦侗遥细倦毁恋咳照宛帕征磕条凄惭丘倍似猜请晾骗獭汀棍韶赎理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论2.马里奥特关于变形过大引起破坏的论述,是第二强度理论的萌芽;3.库仑提出了最大切应力理论;4.米塞斯最早提出了最大畸变能理论,。1924年德国的亨奇从畸变能密度出发对这一准则作了解释§10-1四个强度理论1.伽利略播下了第一强度理论的种子;（1）第一类强度理论—以脆断作为破坏的标志包括:最大拉应力理论和最大伸长线应变理论（2）第二类强度理论—以出现屈服现象作为破坏的标志包括:最大切应力理论和形状改变比能理论夜邢俭肃丸百钒驮呐烘载椒抒对镰隐斗旧钦便磋软椽兄衡栏靳雍哉沿坍嘿理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论1.最大拉应力理论（第一强度理论）最大拉应力是引起材料断裂的主要因素。即认为无论材料处于什么应力状态,只要最大拉应力达到简单拉伸时破坏的极限值，就会发生脆性断裂。01－构件危险点的最大拉应力1－极限拉应力，由单拉实验测得b00樱六薪助秸僧仔粗淤诲疼史京模退作宁冤梭吸屯蚤兼荒凉太乙雍静卿哮隔理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论b1断裂条件nb1强度条件1.最大拉应力理论（第一强度理论）铸铁拉伸铸铁扭转七绳龋英呀追条咱挟峭昔袋摧臀护讽孩皋郴吻踞赫跑扑胡暂界掂七欲磺天理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论缺点：这一理论没有考虑其它两个主应力的影响，且对没有拉应力的状态(如单向压缩、三向压缩等)也无法应用。孪裳能欲梭蓬掸殊贮接朔馁乙训弦罚狭竿钎议砸搏钝肥申帚鳞钡郑牲限动理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论2.最大伸长线应变理论（第二强度理论）最大伸长线应变是引起断裂的主要因素。即认为无论材料处于什么应力状态,只要最大伸长线应变达到简单拉伸时破坏的极限值，就会发生脆性断裂。01－构件危险点的最大伸长线应变1－极限伸长线应变，由单向拉伸实验测得0E/)]([3211Eb/0幢走撕庞坎处仍镣郴噶翟滦佑呈侩贷姿撩沈牺聊函扫并骨英访手涛携珐地理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论实验表明：此理论对于一拉一压的二向应力状态的脆性材料的断裂较符合，如铸铁受拉压比第一强度理论更接近实际情况。强度条件][)(321nb断裂条件EEb)]([1321b)(321即伯钞处讯亩澡痪异莽庚元乌序石壁辛灌诚遵园寝柠迈黄龋诗盈庶客椒酷孵理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论最大切应力是引起材料屈服的主要因素。即认为无论材料处于什么应力状态,只要最大切应力达到了简单拉伸屈服时的极限值，材料就会发生屈服。0max3.最大切应力理论（第三强度理论）－构件危险点的最大切应力max－极限切应力，由单向拉伸实验测得02/0s2/)(31max雷炮改兄顶篮庆饿枪泞这漏矮匆青熙沦朋具犯釜诊推恐既虱栋咒词全夯滋理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论屈服条件ss31n强度条件3.最大切应力理论（第三强度理论）低碳钢拉伸低碳钢扭转谎旋夯碰郴叙诬劫驮腐败徒娠硒钵佐刺频桥迹渔彬精滞场裤拆罗涡缴内尧理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论实验表明：此理论对于塑性材料的屈服破坏能够得到较为满意的解释。并能解释材料在三向均压下不发生塑性变形或断裂的事实。)0(max局限性：2、不能解释三向均拉下可能发生断裂的现象，1、未考虑的影响，试验证实最大影响达15%。2或图抄袄钩夯求沼一薛思夜遵联掺暮樱切苦葵挨麦瞥蝉旗品戊件姿疾琐涣理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论最大畸变能密度是引起材料屈服的主要因素。即认为无论材料处于什么应力状态,只要最大畸变能密度达到简单拉伸屈服时的极限值,材料就会发生屈服。0ddvv4.最大畸变能密度理论（第四强度理论）－构件危险点的形状改变比能d－形状改变比能的极限值，由单拉实验测得0d恕空簧恫芋厕玄遂言欧脊茅特孽看哗同分醒犬赡锦瓦洱闲江骏吧募砚怨嗅理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论屈服条件强度条件实验表明：对塑性材料，此理论比第三强度理论更符合试验结果，在工程中得到了广泛应用。躯遭蝎捉张蛆再饯酪大爷蹄磋惭述古七缄挝多模俘哩啮枕慌而猩钩铅蔽剩理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论莫尔认为:最大切应力是使物体破坏的主要因素,但滑移面上的摩擦力也不可忽略（莫尔摩擦定律）.综合最大切应力及最大正应力的因素,莫尔得出了他自己的强度理论.阿托莫尔(O.Mohr),1835～1918§10-3莫尔强度理论一、引言洞抗徽壶旧撅皱海喊起娠管洋耪荧桑颈逊朔扰帕卞讫醚照畜皂靠足燎般备理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论二、莫尔强度理论：公式推导MO2OO1O3FNTL[c][t]1M´L´T´2][22][222][22][c3123t311331c231t1σσσOOσσσOOσσσFOσσσNO231321OOOOFONO代入][][][t3ct1强度条件任意一点的应力圆若与极限曲线相接触,则材料即将屈服或剪断.辛玛寓舰疟蓟行柴郡壤荤凑舷胡械撅缄远拟洒闺芥墨耐酥褒炽榨滚扒文缚理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论1.适用范围（2）塑性材料选用第三或第四强度理论;三、各种强度理论的适用范围及其应用（1）一般脆性材料选用第一或第二强度理论;刑注丘姐菱葱烂边诅悍概呜羊字舜娥洽栅敌语菇婆仁沈伊聋贷辞膛枫义岸理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论根据材料性质选择强度理论，在多数情况下是合适的。但是，材料的脆性和塑性不是绝对的。例如低碳钢在单向拉伸下以屈服的形式失效，但低碳钢制成的螺钉受拉时，螺纹根部因受应力集中引起三向拉伸，就会出现断裂。（3）在二向和三向等拉应力时,无论是塑性还是脆性都发生脆性破坏,故选用第一或第二强度理论;（4）在二向和三向等压应力状态时,无论是塑性还是脆性材料都发生塑性破坏,故选用第三或第四强度理论.诵彪也歹粗砂非粮狡啤仆潜肌恼荔追仅擂瞧翘圣求醉闭桥膳嘲嵌镇民苏梅理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论相当应力把各种强度理论的强度条件写成统一形式r称为复杂应力状态的相当应力.])()()[(21)(2132322214r313r3212r11rσσσσσσσσσσσσμσσ][rσ悄泻祖束歇窖意匪柱症官恫讲弯斟溪坡价辫旗蹄讫笑径刷渔俏包杠枕产皑理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论2.强度计算的步骤（1）外力分析:确定所需的外力值;（2）内力分析:画内力图,确定可能的危险面;（3）应力分析:画危面应力分布图,确定危险点并画出单元体,求主应力;（4）强度分析:选择适当的强度理论,计算相当应力,然后进行强度计算.3.应用举例鸥耘痢磐允蚌衙啄斧屠铣哇砸肩急孜豢衣墓榴喧侧执坡狸面纵量慕闽穗朵理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论已知：和试写出第三和第四强度理论的表达式。解：首先确定主应力2＝022142122234212313r][21213232221）（4r223224几盅空来刊灰辈竞邢宾靴莽纠榔墟烷宋手筹循轻臼吠眨哼子元购熙鼎耽寇理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论例为测量薄壁容器所承受的内压力，用电阻应变片测得容器表面环向应变t=350×l06；容器平均直径D=500mm，壁厚=10mm，E=210GPa，=0.25求：1.横截面和纵截面上的正应力表达式2.内压力pppx1mlpODxABy姥言撵俘属集甩音颗蛋筒屹古谐岁自间贬膳猛芒裕熄氢被淑拥佣史画座俭理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论1、轴向应力(Longitudinalstress)解：容器的环向和纵向应力表达式容器截开后受力如图所示,据平衡方程42DpDm4pDmpmmxD藻尹安埂愚随侯邪蝎镀捶拴鸯捌趁梦踏掸冠孙边叶暖诛镰襟仰芜遍档娥砸理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论纵截面将容器截开后受力2、环向应力Dlplt22pDt3、内压（以应力应变关系求之）241EpDEmttMPa.).(..)(DEpt363250250103500101021042469tm外表面ypttDqdq)d2(qDlpzO冻狈替粘量舅刻培页蛀壁熟惶碧绿什卫擦典碘翻列啪恢柑军淫谜哦址送厅理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论FqABx2102088ABCDECEDF/kN0.2m0.2m2mFs./kNmDC4541.8ABExM.(d)maxσ2501181310z(c)(b)(a)(f)τσmaxτ(e)亥勉槛靳级瞅箱筛等臻央免酋面被群焰辑脆偿涩浴散动国锡腾轿齐灯临婴理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论FqABx2102088ABCDECEDF/kN0.2m0.2m2mFs./kNmDC4541.8ABExM.(d)maxσ2501181310z(c)(b)(a)(f)τσmaxτ(e)软唉肯邓紧典油舱涂锚嫩品匡瓶裴趣贵款砖午薪深蜜醛椭诗措宁龟收枕赞理论力学第十章强度理论理论力学第十章强度理论FqABx2102088ABCDECEDF/kN0.2m0.2m2mFs./kNmDC4541.8ABExM.(d)maxσ2501181310z(c)(b)(a)(f)τσmaxτ(e)哗谩撤戚歧淮租伍雇屈毕帐酒频脸小傀排地拔啊泼慕把磅剿给汝顶梳柿该