《材料力学》第十章-强度理论.ppt

有无穷多个比例值 1. 建立强度理论的思路 简单实验定标准——拉伸实验得许用应力 从某个失效形态引出失效准则 从失效准则，推出计算公式 研究方法 宏观唯象 —— 材料力学 假定 —— 公式 —— 实验验证 微观机理 —— 细观力学 从细观上着手 《推导》 强度条件 四、脆断极限应力图 平面应力状态，把最大拉应力理论与莫尔理论 * 工程力学部 赠 言 闻之而不见，虽博必谬；见之而不知，虽识必 妄；知之而不行，虽敦必困。 〈荀子 · 儒效〉 解释 知：理解； 妄：虚妄； 敦：敦厚； 困：困扰 可见，闻、见、知、行是一个深化的过程 第十章 强度理论 (Theory of Strength) 〈 怎样引出---强度理论？〉 为了解决组合变形问题，导致应力状态理论 从一点应力状态的无穷个微元中，找到了主单元体 （没有剪应力的微元） 如何建立强度条件？ ---强度理论 强度理论的概念 几个强度理论 强度理论的应用 主微元体 依据单向拉压的强度标准提出一个准则 沟通主应力与强度标准 不可能一一做出实验，最好： 2. 失效形态(Failure form pattern) 脆性材料（铸铁、石料、陶瓷、高分子材料） 塑性材料（钢、铜、铝、聚合材料） 3. 失效准则 (Failure Criteria) 材料发生脆断或塑性屈曲的具体原因 §10.1 失效形态与强度理论 强度理论：基于“构件发生强度失效（Failure） 起因”假设或实验的理论 《失效准则》 Galileo 1638年提出 原因是砖石(以后的铸铁)强度的需求 最大拉应力 是引起材料断裂的原因 的强度极限 ，就发生断裂破坏 §10.2 适用于脆断的强度理论 一、最大拉应力（第一强度）理论 (Maximum Tensile-Stress Criterion) 具体说：无论材料处于什么应力状态， 只要微元内的最大拉应力 达到了单向拉伸 《评价》 当主应力中有压应力时，只要 误差较 大三向压应力不适用 失效方程（或极限条件） 此时断裂 二向时：当 该理论与实验基本一致 三向时：当 同上 当主应力中有压应力时，只要 同上 此时不断裂（n为安全因数） 二、最大线应变理论 具体说： 无论材料处于什么应力状态 只要构件内有一点处的最大线应变达到了 单向拉伸的应变极限 ， 就发生断裂破坏 1682年，Mariote提出 最大伸长线应变 是引起材料断裂的原因 《失效准则》 《推导》 或 强度条件 失效方程（或极限条件） 即 《评价》 主应力有压应力时，当 ，理论接近实验 但不完全符合 其他情况下，不如第一强度理论 注意： 1. 为相当应力 equivalent stress 2. 适用条件：直至断裂，一直服从虎克定律 《结论》 除了 ，还有 的参与，似乎有理，但是 实验通不过——好看未必正确 三、莫尔强度理论 第1-4强度理论都是同 （拉伸）比较，能否把 （压缩）考虑进去？ 《失效准则》 平面应力状态的拉应力 与压应力 具体说：平面应力状态只要构件内有一点处 与 1773年，Coulomb提出 1882年到1900年 Mohr 用应力圆形式提出 的线性组合, 满足简单拉伸失效与简单压缩两个边界条件 的失效方程，就发生断裂破坏 的线性组合是脆性破坏的原因 《推导》 由两个边界条件 即 于是 抗拉强度极限 抗