强度理论概念.ppt

1、大 家 好,返回总目录,返回,Nanjing University of Technology,强度理论,基本变形下的强度条件,（拉压）,（弯曲正应力）,（扭转）,单向应力状态,纯剪切应力状态,（弯曲剪应力）,怎样建立一般应力状态下强度条件？,简单应力状态,许用应力(allowable stress),极限应力或危险应力(critical stress),强度问题中的几个概念, 材料的失效方式,低碳钢和铸铁的拉伸实验,低碳钢的拉伸实验,铸铁的拉伸实验,低碳钢和铸铁的扭转实验,低碳钢的扭转实验,铸铁的扭转实验, 塑性屈服, 脆性断裂,材料,材料的失效方式:,影响因素?,应力状态,环境因素,关于材

2、料破坏原因的假设!,不论是处于什么应力状态，相同的破坏形式由相同 的失效原因，利用拉伸试验的结果建立复杂应力状态 下的强度条件。, 强度理论思想,低碳钢和铸铁的拉伸实验,低碳钢的拉伸实验,铸铁的拉伸实验,低碳钢和铸铁的扭转实验,低碳钢的扭转实验,铸铁的扭转实验, 常用的强度理论,第一强度理论又称为最大拉应力准则（maximum tensile stress criterion），最早由英国的兰金（RankineWJM）提出。, 第一强度理论(最大拉应力准则),无论材料处于什么应力状态,只要发生脆性断裂,都是由于微元内的最大拉应力达到了一个共同的极限值。,失效条件,强度条件,一般应力状态,简单应

3、力状态,第二强度理论又称为最大拉应变准则（maximum tensile strain criterion）。, 第二强度理论(最大拉应变准则),无论材料处于什么应力状态,只要发生脆性断裂,都是由于微元内的最大拉应变（线变形）达到简单拉伸时的破坏伸长应变数值。,强度条件,失效条件,一般应力状态,简单应力状态,第三强度理论又称为最大剪应力准则（maximum shearing stress criterion）。,第三强度理论(最大剪应力准则),无论材料处于什么应力状态,只要发生屈服,都是由于微元内的最大切应力达到了某一共同的极限值。,强度条件,失效条件,一般应力状态,简单应力状态,第四强度理论

4、又称为畸变能密度准则（criterion of strain energy density corresponding to distortion）。,第四强度理论(畸变能密度准则),无论材料处于什么应力状态,只要发生屈服,都是由于微元的形状改变比能(即畸变能)达到一个共同的极限值。,强度条件,失效条件,一般应力状态,简单应力状态,近、现代强度理论？,古典强度理论,莫尔强度理论,第一强度理论,第二强度理论,第三强度理论,第四强度理论,几种常见应力状态的相当应力,莫尔强度理论,第一强度理论,第二强度理论,第三强度理论,第四强度理论,比较几种强度理论？,第一强度理论,第二强度理论,第三强度理论,第

5、四强度理论, 强度理论的应用,莫尔强度理论,例题,已知 ：构件上危险点的应力状态。校核该点的强度。,（1）材料为铸铁，拉伸许用应力=30MPa，压缩许用应力-=160MPa。,（2）材料为低碳钢，许用应力=140MPa，,外力分析,内力分析,应力分析,主应力？,结论：强度是安全的。,强度分析,（1）脆性材料：,选择莫尔强度理论；,若选择第一强度理论；,结论：强度是安全的。,（2）塑性材料：,选择第四强度理论；,若选择第三强度理论；,水管在寒冬低温条件下，由于管内水结冰引起体积膨胀，而导致水管爆裂。由作用力与反作用力定律可知，水管与冰块所受的压力相等，为什么冰不破裂，而水管发生爆裂？,思考,应力状态？,水管：,双向拉伸应力状态,在低温条件下材料的塑性指标降低,因而易于发生爆裂；,例如深海海底的石块，虽承受很大的静水压力,但不易发生破裂。,冰：,三向压缩应力状态,应力状态？,强度理论, 常用的强度理论, 强度理论思想, 材料的失效方式, 强度理论的应用,返回,返回总目录,看书: 7-10，7-11