第七章_应力应变分析_强度理论.ppt

一、应力状态的概念 (Concepts of stresses-state) （1）拉中有剪,剪中有拉; （2）不仅横截面上存在应力,斜截面上也存在应力; （3）同一面上不同点的应力各不相同; （4） 同一点不同方向面上的应力也是各不相同 二、应力状态的研究方法 （The method for investigating the state of stress） 1. 单元体（Element body） a单元体的比能为 a所示单元体的体积改变比能 空间应力状态下单元体的 畸变能密度 (a) ?1 ?2 ?3 一、强度理论的概念（Concepts of failure criteria) 1.引言 (introduction) §7-8 强度理论(The failure criteria) 轴向拉压 弯曲 剪切 扭转 弯曲 切应力强度条件 （strength condition for shear stress） 正应力强度条件 （strength condition for normal stress） 　 （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,除以适当的安全因数而得,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; 2.强度理论的概念(Concepts for failure criteria) 是关于“构件发生强度失效起因”的假说. 基本观点 构件受外力作用而发生破坏时,不论破坏的表面现象如何复杂,其破坏形式总不外乎几种类型,而同一类型的破坏则可能是某一个共同因素所引起的. 根据材料在复杂应力状态下破坏时的一些现象与形式 ,进行分析,提出破坏原因的假说.在这些假说的基础上,可利用材料在单向应力状态时的试验结果 , 来建立材料在复杂应力状态下的强度条件. （1）脆性断裂 :无明显的变形下突然断裂. 二、材料破坏的两种类型（常温、静载荷） (Two failure types for materials in normal temperature and static loads) 屈服失效（Yielding failure） 材料出现显著的塑性变形而丧失其正常的工作能力. 2. 断裂失效（Fracture failure） （2）韧性断裂 :产生大量塑性变形后断裂. 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 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.杜奎特（C.Duguet）提出了最大切应力理论; 4.麦克斯威尔最早提出了最大畸变能理论,这是后来人们在他的书信出版后才知道的. 三、四个强度理论 （Four failure criteria） 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 根据:当作用在构件上的外力过大时，其危险点处的材料就会沿最大拉应力所在截面发生脆断破坏. 1. 最大拉应力理论（第一强度理论） （Maximum-normal-stress criterion） 基本假说:最大拉应力?1 是引起材料脆断破坏的因素. 脆断破坏的条件: ?1 = ?b 四、第一类强度理论（The first types of failure criteria） 强度条件: ?1 ? [?? 2.最大伸长线应变理论（第二强度理论） （Maximum-normal-strain criterion） 根据:当作用在构件上的外力过大时,其危险点处的材料就会沿垂直于最大伸长线应变方向的平面发生破坏. 基本假说:最大伸长线应变?1 是引起材料脆断破坏的因素. 脆断破坏的条件: 最大伸长线应变: 强度条件: 1.最大切应力理论 （第三强度理论） （ Maximum-shear