强度失效(材料力学)课件.ppt

7-1 单向应力状态下 材料的力学行为 第7章 强度失效分析与设计准则 7-8-5 安全因数的选择 材料性能的差异 加载次数 荷载估计准确性 可能失效形式 分析方法准确性 结构工作环境损伤 第7章 强度失效分析与设计准则 ?1 ?2 ?3 ?= ?b ? 无裂纹体的断裂准则—最大拉应力准则 第7章 强度失效分析与设计准则 ? 无裂纹体的断裂准则—最大拉应力准则 失效判据 设计准则 第7章 强度失效分析与设计准则 ? 带裂纹体的断裂准则— 线性断裂力学准则 ? 裂纹尖端的应力集中 ? 韧性材料脆性断裂 第7章 强度失效分析与设计准则 应力集中 应力集中因数 K=?max/ ?avg 第7章 强度失效分析与设计准则 应力集中因数 K 第7章 强度失效分析与设计准则 ? 裂纹尖端的应力集中 2 a r x y σ σ σ—名义应力 ， Singularity 第7章 强度失效分析与设计准则 ? 线性断裂力学判据 KI=KIC KI—应力强度因子 KIC—断裂韧性(由实验确定) ? 经典准则不再适用 应力集中区域内材料处于三向拉伸 应力状态材料由韧性向脆性转变 第7章 强度失效分析与设计准则 ? 莫尔准则(Mohr Criterion) 请同学们自学材料力学教程§7-6 第7章 强度失效分析与设计准则 将设计准则中直接与许用应力[σ]比较的量, 称之为计算应力σri 或应力强度 Si (最大拉应力准则) (最大切应力准则) (形状改变比能准则) ? 关于计算应力与应力强度 第7章 强度失效分析与设计准则 ? 应用举例 例 题 一 已知 ： 铸铁构件上 危险点的应力 状态。铸铁拉 伸许用应力 [?] ?=30MPa。 试校核该点的强度。 第7章 强度失效分析与设计准则 ? 应用举例 例 题 一 解：首先根据材料 和应力状态确定失效 形式，选择设计准则。 脆性断裂，最大拉应力 准则 ?max= ?1? [?] ? 其次确定主应力 第7章 强度失效分析与设计准则 例 题 一 第7章 强度失效分析与设计准则 例 题 一 ?1＝29.28MPa, ?2＝3.72MPa, ?3＝0 ?max= ?1 [?] ?= 30MPa 结论：强度是安全的。 第7章 强度失效分析与设计准则 ? 应用举例 例 题 二 已知：? 和? 试写出最大切应力 准则和形状改变比 能准则的表达式。 第7章 强度失效分析与设计准则 例 题 二 解：首先确定主应力 ?3＝ ? 2 2 1 ?? 2＋4? 2 － ? 2 ＋ 2 1 ?? 2＋4? 2 ?1＝ ?2＝0 第7章 强度失效分析与设计准则 例 题 二 对于最大切应力准则 ?r3=?1-?3= 对于形状改变比能准则 ?r4= ?? 2＋4? 2 = ?? 2＋3? 2 例题7-5 已知：σs=250Mpa 求：安全系数 解：1。求主应力 2。 最大切应力准则的安全系数 3。畸变能准则的安全系数 * * 第7章 强度失效分析与设计准则 单向应力状态下 材料的力学行为 ? 弹性行为 ? 屈服行为 ? 断裂行为 ? 硬化与软化行为 ? 拉延行为 ? 卸载与重新加载行为 ? 三种拉伸应力-应变曲线 ? 单向压缩应力状态下材料的力学行为 ? 单向应力状态下材料的失效判据 第7章 强度失效分析与设计准则 单向应力状态下 材料的力学行为 ? 三种拉伸应力应变曲线 脆性材料 第12章 失效分析与设计准则 单向应力状态下 材料的力学行为 韧性金属材料 第7章 强度失效分析与设计准则 ? 三种拉伸应力应变曲线 单向应力状态下 材料的力学行为 聚合物 第7章 强度失效分析与设计准则 ? 三种拉伸应力应变曲线 单向应力状态下 材料的力学行为 ? 屈服行为 ?0.2 条件屈服应力 —塑性应变 等于0。2％ 时的应力值 第7章 强度失效分析与设计准则 单向应力状态下