4组合变形和强度理论.ppt

* * 强度条件： 考虑σ2，得到广泛的应用。 * * 一般原则如下： 1、脆性材料，常用第一、第二强度理论； 2、塑性材料，常用第三、第四强度理论； 3、在接近三向等拉应力状态下，不论是塑性材料还是脆性材料，都将发生脆性断裂，应采用第一强度理论； 4、在接近三向等压应力状态下，不论是塑性材料还是脆性材料，都将发生塑性流动破坏，应采用第三或第四强度理论。 * * 用强度理论解决实际问题步骤： （1）分析外力与变形，分成基本变形 （2）内力与应力，计算危险点的应力，画出应力单元体，正应力与剪应力 （3）各基本变形应力叠加后确定主应力 （4）根据危险点应力状态及构件材料性质，用适当强度理论计算相当应力 （5）应用强度条件进行强度校核 ** Φ:两截面之间的查对扭转角 * 按照这一理论铸铁在二向拉伸时应比单向拉伸时安全，而试验结果并不能证明这一点。这种情况下还是第一理论的结果接近试验数据。 * 理论依据：当作用在构件上的外力过大时，材料便会沿最大剪应力所在截面滑移而发生流动破坏。 * 物体在外力作用下将发生变形——体积改变和形状改变。 物体因外力作用而产生弹性变形时，外力在相应位移上就作了功，这些功作为能量积蓄在物体内部。 变形能—随着弹性体发生变形而积蓄在其内部的能量。 变形比能—单位体积的变形体所积蓄的变形能。 第四强度理论假设：形状改变比能是引起材料流动破坏的主要原因。 ** * 第四章 组合变形和强度理论 第一节 基本变形小结 内力—轴力图 正应力与强度 虎克定律与刚度 受力与变形 * * 内力—剪力图 正应力与强度 刚度 受力与变形 和弯矩图 * * 小 结 1、受力分析，变形类型，求支座反力 2、截面法求内力，画内力图 3、确定应力分布规律 4、强度计算 校核强度、设计截面、确定许可载荷 * * 小 结 5、截面对强度和刚度的影响，A、Wz、Jz，材料远离中性轴。 6、许用应力 7、虎克定律 8、刚度条件 9、材料力学试验 * * 第二节 复杂应力状态 弯曲和压缩 * * 拉伸与压缩 扭转 弯曲 * * 扭转 弯曲 * * 一、一点处的应力状态 受力构件内任一点各个不同方位截面上的应力及其相互关系称为一点的应力状态 横截面上正应力分析和切应力分析的结果表明：同一面上不同点的应力各不相同，此即应力的点的概念。 应力状态/应力状态的概念及其描述 平面弯曲 过一点不同方向面上应力的集合，称之为这一点的应力状态（State of the Stresses of a Given Point）。 应 力 哪一个面上？哪一点？ 哪一点？哪个方向面？ 指明 应力状态/应力状态的概念及其描述 1、应力的面的概念 应力的三个重要的概念 2、应力的点的概念 3、应力状态的概念 应力状态/应力状态的概念及其描述 单元体(微元)（Element） dx dy dz , , ? 0 一点应力状态的描述 应力状态/应力状态的概念及其描述 dx dy dz 单元体——构件内的点的代表物，是包围被研究点的无限小的几何体，常用的是六面体。 x y z s x sz s y txy ?可以认为： 1、各个面上的应力都是均布的； 2、单元体每一对相互平行的两个 面上应力大小相等，方向相反。 若单元体各个面上的应力已知， 由平衡条件即可确定任意方向面上的正应力和切应力。 应力状态/应力状态的概念及其描述 x y z s x sz s y txy 应力状态/应力状态的概念及其描述 tzx 例1 画出下列图中的A、B、C点的已知单元体。 P P A A s x s x M P x y z B C s x s x B txz t xy t yx 应力状态/应力状态的概念及其描述 主单元体、主面、主应力： ?主单元体(Principal bidy)： 各侧面上切应力均为零的单元体。 ?主平面(Principal Plane)： 切应力为零的截面。 ?主应力(Principal Stress ）： 主平面上的正应力。 ?主应力排列规定：按代数值大小， s1 s2 s3 x y z sx sy sz 应力状态/应力状态的概念及其描述 ?单向应力状态（Unidirectional State of Stress）： 只有一个主应力不为零的应力状态。 ?二向(平面)应力状态（Plane State of Stress）： 只有一个主应力为零的应力状态。 ?三向(空间)应力状态(Three—Dimensi