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文档简介

1、2.环形轴扭转:低碳钢,塑料材料拉伸时为什么会出现滑移线?铸铁、铸铁、低碳钢、脆性材料被扭转破坏时,为什么会沿45螺旋面分离?应力状态的概念和平面应力状态下的应力分析主应力、主方向、最大剪应力三向应力状态的特殊情况下的分析广义钩定律强度理论结论和讨论的应用实例,第5章应力状态,强度理论,1,应力状态:应力元件中任意点处各种剖面方向的应力条件,研究点处应力状态的方法:取得单位本体的方法,2,单位,2 .两个平行侧的应力情况相同,3 .表示此点的三个互垂方向上的应力情况。第一部分应力状态概述,1 .单位本体各侧的应力分布均匀。单元体的特征,一个力点周围可以有无数个单元体:3,原始单元体:已知每一侧

2、的应力情况,s平面,4,主单元体3360各侧的正应力仅起作用,没有剪切应力的单元体,5,主平面3360单元体的剪切应力为零三个主应力按代数字大小为:单向应力状态:只有一个主应力不等于0,只有一个双向应力状态等于0,其他两个主应力不等于0。三向应力状态:所有三个主要应力均为零(平面应力状态),应力状态分类:第二节平面应力状态分析,(分析方法),1,平衡原则的应用单元部分平衡方程式,在剪切中拉动,在拉动中有剪切,断面中有应力: (1)=-450倾斜截面中的应力,(2)主应力和主平面,x=60mpa,X=20.6mpa,y=0,y=-20.6mpa,沿稍微不同方向的面的应力集合应力曲面的概念;应力状

3、态的概念,单位本体的两个互垂剖面中的正应力总和为常数,例如3:向心(1)主应力,主平面,绘制主要单位本体(2)=-37.50倾斜剖面中的应力条件,然后绘制储存格本体。x=40mpa,y=-20mpa,x=-30mpa,(mpa),x=40mpa,y=-20mpa,x=-30mpa,矩形已知:p=100k n,l=2m,b=200mm,h=600mm,=400。寻找:400倾斜剖面左侧支撑L/4剖面中c点的应力。样例4:P,解决方案:c,图形方法(应力圆),第三部分平面应力状态,1。应力圆的图,1 .坐标系,-2。D1D2与c点相交。也就是说,c点是中心,CD是半径。(x,x),(y,y),横座

4、标OB1点的横坐标表示单元体相对于x轴的外部法向面的应力条件。使用相同的方法获得D2点。a、d、e点(水平、垂直):表示倾斜截面的正应力和剪切应力,点面应力圆中某一点的坐标值表示单位主体的一个截面方向的正应力和剪切应力、2、一些对应关系、旋转映射二面角相当于半径,方向面旋转角度的两倍。2,几个对应关系,点面应力圆上一点的坐标值对应于微元素一侧的正应力和剪应力;转向相应的半径旋转方向与方向面法线旋转方向一致。二面角相当于半径,方向面旋转角度的两倍。3,应力圆方程式,=,圆方程式:中心座标半径,应力圆,=,d,a,c,45方向的倾斜剖面分别具有正应力和剪应力,正应力不是最大值结果表明,只有、b、e

5、、45方向的面没有剪切应力,正应力最大。结果显示以下结果:4,在一点上应力状态不同,主应力最重要,分析图标4种应力状态中的哪一种是等效的,在第4节中,应力圆中主平面、主应力、面上的最大剪切应力,2,a,d,主平面:应力圆中与水平轴交点对应的面、max、面上的最大剪切应力、5节3向应力状态、3向应力状态下的应力圆平面应力状态是3向应力状态的特殊情况(至少告知一个主应力及其主方向)、3向应力状态下的特殊情况,由于平行于1向面的3向应力圆-应力独立于1,因此产生2、3的应力圆I平行于方向面2-应力与2无关,因此应力圆II由1,3创建,并平行于方向面3。应力与3无关,因此应力圆III由1,2生成,每个

6、面的最大剪切应力包含在三组特殊方向的面中。也就是说,一点处应力状态的最大剪应力只有,中的最大剪应力:(1)。(3),平面应力状态特征:200,300,50,max,平面应力状态是三向应力状态的特殊示例,200,试验寻找、主应力=中心半径、范例6:主应力、主应力=中心半径、单轴拉伸试样,横截面为405mm2的矩形。如果轴上450的倾斜剖面的剪应力=150 MPa,则示范中会出现滑移线。查找:此时受试件影响的轴向张力p的值。范例7:解决方案:原始单位本体是单向应力状态。也就是说,如果x=s、y=0、=0、范例8:如果环形轴线发生扭转变形,则最大抗拉应力发生在()剖面中,最大剪应力发生在()剖面中。

7、塑料材料: 材料被切割,裂纹变平,脆性材料: 材料被拉出,断裂和轴450角,水平,倾斜,3360A处截面AB,AC中的应力已知的图要绘制应力圆,请执行以下操作:1=2=3=0,=0,示例16:内压薄壁容器任意点处的应力状态,1,侧变形和泊松比,-泊松比,第6节中的一般挂钩规则,2,3方向应力状态的广义挂钩规则球体:测量载荷p的值,例如12:扭曲圆形轴、直径d=2cm、=0.3、材质E=200GPa、活动变形器测量圆形轴曲面和轴450方向上的变形450=5.210-4。要求:轴的转矩t,示例13: 郭:此时梁接收的负载p,范例143360,3,3方向应力状态的体积变形,变形前体积:变形后体积:体

8、积变形能量:轴向拉伸或压缩变形能量,变形能量,w=u,(2)塑料屈服,强度理论:脆性断裂分析,塑性屈服分析,最大拉伸应力理论,最大拉伸变形理论,最大剪切应力理论,形状变化能量理论,最大拉伸应力理论(第一强度理论),最大拉伸应力被认为是破坏破坏的主要因素。也就是说,如果单位本体的最大抗拉应力1达到单向抗拉应力值b,则无论应力处于何种状态,材料都会中断。我认为最大拉伸应力理论(第一强度理论),最大拉伸变形理论(第二强度理论),最大拉伸变形是破坏损伤的主要因素。最大拉伸变形理论(第二强度理论),即单位本体的最大拉伸变形1达到单向拉伸时材料的极限拉伸变形b时,材料会破裂。最大剪切应力理论(第三强度理论

9、),最大剪切应力被认为是塑性屈服破坏的主要因素。这意味着每当储存格中的最大剪应力,最大剪应力理论(第三强度理论),几何变化能量理论(第四强度理论),作为屈服破坏的主要因素的:几何变化率。这意味着单位实体的形状更改率单向拉伸时,每次达到材料的形状更改率限制时,都会发生材料的塑料屈服破坏。外观变更非能源理论(第四强度理论),相当大的应力,套用范例,某些简单应力状态的强度条件,(解决实际工程问题),塑胶材料正应力强度条件:梁的强度条件,1,正应力强度条件:塑胶材料:塑胶材料的。将中性轴设计为接近拉伸边。脆性材料的强度检查时,除了具有最大弯矩的剖面外,在某些情况下,与最大弯矩符号相反的大弯矩剖面中的应力情况,2,剪应力强度条件: (纯剪切应力状态),案例113360测试3强度理论分析图示3种应力状态中最危险的是什么?已知:和试着写第三和第四强度理

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