秦飞编著《材料力学》第10章 强度理论.ppt

秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 10.5 强度理论的选用 例题10–3 （3） σ1= 10MPa， σ2=-20MPa ， σ3=-30MPa ； 脆性材料的危险点处于以压应力为主的应力状态，且许用拉应力与许用压应力不等，宜采用莫尔强度理论，即： 满足强度条件。 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 10.5 强度理论的选用 例题10–4 钢制薄壁圆筒壁厚为δ，内径为D，受内压p作用，如图所示。试采用第三和第四强度理论建立其强度条件。（不考虑大气压力作用。） 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 10.5 强度理论的选用 例题10–4 解：在薄壁圆筒外表面一点A的应力状态 如图 A点的主应力为 内表面处B点的应力状态如图所示。 B点的主应力为 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 10.5 强度理论的选用 例题10–4 采用第三强度理论 强度条件为 对于薄壁圆筒，p与 和 相比很小，可忽略不计。则只 考虑外表面的应力状态即可。 采用第四强度理论 强度条件为 比较发现，两者只是系数略有差别。 * 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 第10章 强度理论Theory of Strength 秦飞 编著《材料力学》PPT 讲义 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 本章主要内容 10.1 强度理论概述 10.2 适用于脆性断裂的强度理论 10.3 适用于塑性屈服的强度理论 *10.4 莫尔强度理论 10.5 强度理论的选用 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 引 言 强度条件 轴向拉压杆 连接件 扭 转 弯 曲 简单应力状态 复杂应力状态下强度条件如何规定？ 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 10.1 强度理论概述 在载荷作用下，构件不能满足强度条件的情况可统称为强度失效。 进一步理解强度的涵义：强度是构件抵抗破坏的能力。 复杂应力状态下的强度条件是以强度理论为基础的。 本章介绍几个工程中常用的强度理论以及对应的强度条件。 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 脆性材料的强度失效形式是脆性断裂， 即当σ=σb时，即失效，强度条件为: 单向应力状态下 塑性材料的强度失效形式是塑性屈服， 即当σ=σs时，即失效，强度条件为: 10.1 强度理论概述 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 复杂应力状态下的强度失效准则可表示为 如何选取?的数学形式呢？ 一种思路: 从研究材料强度失效的微观机理出发，考虑材料的成分、微观和细观结构、杂质和缺陷等的影响，由这些微观或细观参数建立相应的失效准则。但由于材料微观结构和失效机理的复杂性，根据这种方法所建立的强度理论离实际工程需要还有距离。 10.1 强度理论概述 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 另一种思路: 根据尽可能多的宏观实验结果，对材料强度失效的主要力学因素进行假设，进而建立主要力学量之间的数学关系，确定函数的数学形式，而不过多关注材料失效时的微观机制。这种方法称为唯象学方法，是近代工程学广泛采用的研究方法。 10.1 强度理论概述 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 10.2 适用于脆性断裂的强度理论 最大拉应力理论（第一强度理论） 无论材料处于何种应力状态，只要最大拉应力σ1达到材料单向拉伸时的强度极限σb，材料即发生脆性断裂。 对于铸铁、石料、玻璃等脆性材料，当应力状态以拉为主时，采用最大拉应力理论较合理。 强度条件 σ =σb 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 最大拉应变理论（第二强度理论） 无论材料处于何种应力状态，只要最大拉应变ε1达到材料单向拉伸断裂时的最大拉应变εu，即ε1=εu，材料即发生脆性断裂。 对于石料、混凝土、铸铁等脆性材料，应力状态以受压为主时，该理论的适用性较好。 强度条件为 10.2 适用于脆性断裂的强度理论 ε1=εu 秦飞 编著《材料力学》 第10章 强度理论 * 10.3 适用于塑性屈服的强度理论 最大切应力理论（第三强度理论） 无论材料处于何种应力状态，只要最大切应力τmax达到材料单向拉伸屈服时的最大切应力τu，即τmax = τu ，材料即发生塑性屈服。 复杂应力状态下，最大切应力与主应力的关系为： σ =σS 单向拉伸应力状态下，屈服时最大切应力为： 秦飞 编著《材料力学》 第1