強度理論PPT課件

第三第四強度理論,第五組出品,目錄,一,二,三,四,強度理論發(fā)展歷程（Developmentcourseoffailurecriteria）,第三強度理論（Thirdfailurecriteria）,第四強度理論（Fourthfailurecriteria）,實際應用（Practicalapplication）,CONTENTS,壹,強度理論發(fā)展歷程(Developmentcourseoffailurecriteria),強度理論發(fā)展歷程,為什么學習強度理論？,通常情況下，探究各種材料的失效的標志是根據(jù)材料在實驗中發(fā)生屈服或者斷裂等現(xiàn)象來判定。但是復雜應力狀態(tài)下的實驗要比單向拉伸或者壓縮困難得多，如果完全靠實驗來確定失效應力，則必須對各樣的應力狀態(tài)一一實驗，困難重重。為了解決這類問題，因而建立強度理論學說。,強度理論發(fā)展歷程,強度理論發(fā)展歷程,第三強度理論(Thethirdfailurecriteria),貳,第三強度理論,關于屈服的強度理論(CriteriaofYield)這一理論認為最大切應力是引起屈服載荷的主要因素。即無論什么應力狀態(tài)，只要最大切應力達到與材料性能某一極限值，材料就會發(fā)生屈服。,第三強度理論,由前面的公式有:,于是得屈服準則：,或,將換成許用應力，得到按第三強度理論建立的強度條件是：,第三強度理論,當1和2正負號相同時，最大切應力為1/2或2/2于是有：,或,當1和2不同號時，最大切應力1/21-2于是屈服準則：,根據(jù)上述兩者關系，可以畫出兩者的關系圖，如左圖所示：若代表某一個二向應力狀態(tài)的M點在六角形區(qū)域之內(nèi)，則表示這一應力不會引起屈服。若代表某一個二向應力狀態(tài)的M點在六角形區(qū)域之上，則表示這一應力狀態(tài)剛好滿足條件。,第三強度理論,實驗表明：此理論對于塑性材料的屈服破壞能夠得到較為滿意的解釋，例如，低碳鋼拉伸實驗中，沿與軸線成45度方向出現(xiàn)滑移線，是材料內(nèi)部沿這一方向滑移的痕跡。,-1.0,-0.5,0,0.5,1.0,1.5,-1.5,-1.5,-1.0,-0.5,0,0.5,1.0,1.5,通過實驗把幾種塑性材料的薄壁圓筒試驗數(shù)據(jù)繪于左圖，可以看出，最大切應力這一理論偏于安全。,叁,第四強度理論(Thefourthfailurecriteria),第四強度理論,根據(jù)畸變能密度公式可得：,在任意應力狀態(tài)下：,第四強度理論,把除以安全因數(shù)得許用應力，于是可以按照第四強度理論得到的強度條件是：,整理后得出屈服準則為：,實例分析(Practicalapplication),肆,強度理論區(qū)別分析,第一第二強度理論,第三第四強度理論,適用于鑄鐵、石料、混泥土、玻璃等脆性材料，通常以斷裂的形式失效,適用于碳鋼、銅、鋁等塑性材料，通常以屈服的形式失效,實例應用分析,應當指出，不同材料固然可以發(fā)生不同形式的失效，但即使同一材料，在不同應力狀態(tài)下也可能有不同的失效形式。,失效形式還與應力狀態(tài)有關,點擊此處添加描述文字,點擊此處添加描述文字,無論是塑性還是脆性材料，在三向拉應力相近的情況下，都將以斷裂的形式失效，宜采用最大拉應力理論。在三向壓應力相近的情況下，都可引起塑性變形，宜采用第三或第四強度理論。,實例分析,實例分析,由于主應力為,=842MPa,第三強度理論,第四強度理論,實例分析,水管在寒冬低溫條件下，由于管內(nèi)水結冰引起體積膨脹，而導致水管爆裂。由作用反作用定律可知，水管與冰塊所受的壓力相等，試問為什么冰不破裂，而水管發(fā)生爆裂？,答:水管在寒冬低溫條件下，管內(nèi)水結冰引起體積膨脹，水管承受內(nèi)壓而使管壁處于雙向拉伸的應力狀態(tài)下，且在低溫條件下材料的塑性指標降低,因而易于發(fā)生爆裂；而冰處于三向壓縮的應力狀態(tài)下