[工学]ch9复杂状态强度2012ok.ppt

第 9 章 复杂应力状态强度问题 第 9 章 复杂应力状态强度问题 §1 引言 §2 关于断裂的强度理论§3 关于屈服的强度理论 §4 强度理论的应用 §5 弯扭与弯拉(压)扭组合变形§6 矩形截面杆组合变形一般情况§7 承压薄壁圆筒强度计算 §8 莫尔强度理论 §1 引 言 ? 复杂应力状态强度问题 ? 材料静载荷破坏形式与原因 ? 强度理论概说 ? 复杂应力状态强度问题 ? 材料静荷破坏形式与原因 ? 强度理论概说 §2 关于断裂的强度理论 ? 最大拉应力理论 ? 最大拉应变理论 ? 试验验证 ? 例题 ? 最大拉应力理论-第一强度理论 ? 最大拉应变理论-第二强度理论 ? 试验验证 ? 例 题 §3 关于屈服的强度理论 ? 最大切应力理论 ? 畸变能理论 ? 试验验证 ? 最大切应力理论-第三强度理论 ? 畸变能理论-第四强度理论 ? 试验验证 §4 强度理论的应用 ? 强度理论的选用 ? 一种常见应力状态的强度条件 ? 纯剪切许用应力 ? 例题 ? 强度理论的选用 ? 一种常见应力状态的强度条件 ? 纯剪切许用应力 ? 例 题 §5 弯扭与弯拉(压)扭组合变形 ? 弯扭组合强度计算 ? 弯拉(压)扭组合强度计算 ? 例题 ? 弯扭组合强度计算 ? 弯拉(压)扭组合强度计算 ? 例题 §6 矩形截面杆组合变形一般情况 ? 内力分析 ? 应力分析 ? 强度条件 ? 内力分析 ? 应力分析 ? 强度条件 §7 承压薄壁圆筒的强度计算 ? 薄壁圆筒实例 ? 承压薄壁圆筒应力分析 ? 承压薄壁圆筒强度条件 ? 例题 ? 薄壁圆筒实例 ? 承压薄壁圆筒应力分析 ? 承压薄壁圆筒强度条件 ? 例 题 §8 莫尔强度理论 ? 莫尔理论 ? 莫尔理论强度条件 ? 例题 ? 莫尔理论 ? 莫尔理论强度条件 练习：图示传动轴由电机带动，装有直径D、重P的皮带轮， 皮带张力F1，F2，轴的直径d，材料[?]。试作轴的内力图， 并用第四强度理论校核轴的强度。 (写各步骤的表达式) 附: 偏心载荷的一般情形 截面核心 y z C x y z C x FN Mz FN=FP My=FP×zP Mz=FP×yP FP zP yP My y C z Mz My A y z FN=FP My=FP×zP Mz=FP×yP 横截面上任意点的正应力 有没有中性轴？ ——这就是中性轴方程 这说明中性轴一定不通过横截面的形心 y C z zP yP 中性轴的位置 可以看出：当偏心载荷作用点在第一象限时，即yP、zP皆为正值，为了满足中性轴方程，y、z不可能同时为正（一正一负或同为负）。 这表明，加力点在某个象限内时，中性轴必然从截面形心的另一侧通过其它三个象限。 y z zP yP 中性轴 中性轴的位置 加力点愈接近横截面形心，中性轴到形心的垂直距离愈远。 加力点愈远离横截面形心，中性轴到形心的垂直距离愈近。 这表明，加力点在某个象限内时，中性轴必然从截面形心的另一侧通过其它三个象限。 y z zP yP 中性轴 中性轴的位置 这表明：在偏心载荷作用下，中性轴有可能位于横截面内，这时，横截面上既有压应力也有拉应力。 中性轴也有可能位于横截面以外，这时，横截面上只有压应力（偏心压缩载荷）；或者只有拉应力（偏心拉伸载荷）。 横截面只有压应力，没有拉应力，对于某些工程（例如土木建筑工程）有着重要意义。 y z zP yP 中性轴 因为混凝土构件、砖石结构的抗拉强度远远低于抗压强度，所以，当这些构件承受偏心压缩时，总是希望在构件的截面上只出现压应力，而不出现拉应力。 这就要求中性轴必须在截面以外（不能与截面相交，可以与截面相切），也就是偏心载荷必须加在离截面形心足够近的地方。 显然，满足这一要求的不是一个点或几个点，而是某个区域范围，这一区域范围称为“截面核心”。 偏心压缩载荷作用点在什么位置时，横截面上只有压应力而没有拉应力 y z zP yP 中性轴 中性轴 中性轴 中性轴 中性轴 偏心压缩载荷作用点在什么位置时，横截面上只有压应力而没有拉应力 为了确定截面核心的边界，只要作直线与截面边界相切，将这一直线作为中性轴，相应地就可找到一个偏心载荷作用点。对应于与截面边界相切的有限根中性轴，即可找到有限个点，这些点即可连成截面核心的边界。 y z zP yP 中性轴 为了确定截面核心边界上点的坐标yp和zp，将中性轴方程改写为 偏心压缩载荷作用点在