工程力学 课件 7应力状态与强度理论.ppt

sxxysxsysytyxtxy前节回顾:平面应力状态s1s2=0xyzs1s3s3主应力;主平面sxsz=0xyzsxsysytxyxys1s3s3s1tmaxxys?s?s??s??-tmaxtmax-tmaxtmax=(s1-s3)/2s?+s??=s1+s3s1s2xyzs3s1s3s2相差45?的平面三维三维一般情况问题：复杂应力状态下的强度？研究：危险点应力状态强度判据？MxFT1ACFT2BDyz危险点7.4强度理论sxxysxtyxtxys1s27.4强度理论单向应力状态：单向拉压试验强度理论:复杂应力状态下材料破坏或屈服规律的假说。破坏塑性破坏s脆性破坏sbys复杂应力状态？破坏判据s=sors强度条件：s?[s]11bys要设计不同s:s的实验。12ys1xs1s2s27.4.1脆性材料的破坏强度理论一、最大拉应力理论（第一强度理论）破坏判据s=s1b不论材料处于何种应力状态，脆性材料的破坏只取决于其最大拉应力s。1假说实验验证：正确性条件：考虑安全储备，给出：强度条件：s?[s]=s/n1b7.4.1脆性材料的破坏强度理论一、最大拉应变理论（第二强度理论）脆性材料破坏取决于其最大拉应变e。1假说考虑安全储备，给出：破坏判据e=e1f单向拉伸破坏应变虎克定理破坏判据s-m(s+s)=s(应力形式)123b实验验证：或时，更好一些。强度条件：s-m(s+s)?[s]=s/n1b237.4.2塑性材料的屈服强度理论一、最大剪应力理论（第三强度理论）屈服判据t=tmaxs单向拉伸屈服时的t屈服判据s-s=s(Tresca条件,1864,法)1ys3实验验证：很好地预测了塑性材料屈服。思考：材料滑移剪应力的贡献塑性材料屈服假说：塑性材料屈服取决于其最大剪应力t。max；；设计：强度条件：s-s?[s]=s/n1ys37.4.2塑性材料的屈服强度理论二、形状改变比能理论（第四强度理论）假说：塑性材料屈服取决于其形状改变比能v。S滑移改变形状思考：Tresca条件与s无关2？能量？屈服判据v=vSsc单向拉伸屈服时的vs；屈服判据(s-s)+(s-s)+(s-s)=2s1ys322132222Mises条件,1913,德实验验证：对塑性金属屈服，预测比最大剪应力理论的预测更好，但二者相差不大。7.4.2塑性材料的屈服强度理论二、形状改变比能理论（第四强度理论）屈服判据(s-s)+(s-s)+(s-s)=2s1ys322132222即Mises条件:yssssssss=-+-+-213232221)()()(21设计：强度条件nys/][)()()(21213232221ssssssss=￡-+-+-强度理论汇总：s=s1r1s理论1s=s-m(s+s)1r232e理论1s=s-s1r33t理论maxs={[(s-s)+(s-s)+(s-s)]/2}1r4331222221/2u理论S破坏屈服常用ss,s0311常用相当应力s?[s]r强度条件的一般形式：工作应力?许用应力脆性破坏[s]=s/nb塑性屈服[s]=s/nys讨论一：某脆性材料应力状态如图，如何选用适当的强度理论？3060