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1、第二十讲复杂应力状态强度问题1第1页，此课件共29页哦第第 8 章章 复杂应力状态强度问题复杂应力状态强度问题 1 引言引言 2 关于断裂的强度理论关于断裂的强度理论3 关于屈服的强度理论关于屈服的强度理论 4 强度理论的应用强度理论的应用 5 弯扭与弯拉弯扭与弯拉(压压)扭组合变形扭组合变形6 矩形截面杆组合变形一般情况矩形截面杆组合变形一般情况7 承压承压薄壁圆筒强度计算薄壁圆筒强度计算 8 莫尔强度理论莫尔强度理论上讲回顾上讲回顾2第2页，此课件共29页哦最大拉应力理论最大拉应力理论-第一强度理论第一强度理论最大拉应变理论最大拉应变理论-第二强度理论第二强度理论最大切应力理论最大切应力理
2、论-第三强度理论第三强度理论畸变能理论畸变能理论-第四强度理论第四强度理论3第3页，此课件共29页哦4 强度理论的应用强度理论的应用 强度理论的选用强度理论的选用 一种常见应力状态的强度条件一种常见应力状态的强度条件 许用切应力许用切应力 例题例题4第4页，此课件共29页哦 强度理论的选用强度理论的选用脆性材料：抵抗断裂的能力脆性材料：抵抗断裂的能力 抵抗滑移的能力抵抗滑移的能力塑性材料：抵抗滑移的能力塑性材料：抵抗滑移的能力 抵抗断裂的能力抵抗断裂的能力第一与第二强度理论，一般适用于脆性材料第一与第二强度理论，一般适用于脆性材料第三与第四强度理论，一般适用于塑性材料第三与第四强度理论，一般适
3、用于塑性材料 一般情况一般情况 全面考虑全面考虑材料的失效形式，不仅与材料性质有关，且与应力材料的失效形式，不仅与材料性质有关，且与应力状态形式、温度与加载速率等有关状态形式、温度与加载速率等有关低碳钢低碳钢,三向等拉，三向等拉，,断裂断裂低碳钢，低温断裂低碳钢，低温断裂5第5页，此课件共29页哦 一种常见平面应力状态的强度条件一种常见平面应力状态的强度条件单向、纯剪切联合作用单向、纯剪切联合作用塑性材料：塑性材料：6第6页，此课件共29页哦 许用切应力许用切应力纯剪切情况下（纯剪切情况下（s s=0）塑性材料塑性材料:7第7页，此课件共29页哦 例例 题题例例4-1 钢梁钢梁,F=210 k
4、N,s s=160MPa,h=250 mm,b=113 mm,t=10mm,d d =13mm,Iz=5.2510-5 m4,校核强度校核强度解：解：1.问题分析问题分析危险截面截面危险截面截面C+8第8页，此课件共29页哦2.s smax与与t tmax作用处强度校核作用处强度校核采用第三强度理论采用第三强度理论危险点：危险点：横截面上下边缘；中性轴处；横截面上下边缘；中性轴处；腹板翼缘交界处腹板翼缘交界处9第9页，此课件共29页哦3.腹板翼缘交界处腹板翼缘交界处强度校核强度校核如采用第三强度理论如采用第三强度理论4.讨论讨论对短而高薄壁截面梁对短而高薄壁截面梁,除应校核除应校核s smax
5、作用处的强度外作用处的强度外,还应校核还应校核t tmax作用处作用处,及腹板翼缘交界处的强度及腹板翼缘交界处的强度10第10页，此课件共29页哦5 弯扭与弯拉弯扭与弯拉(压压)扭组合变形扭组合变形 弯扭组合强度计算弯扭组合强度计算 弯拉弯拉(压压)扭组合强度计算扭组合强度计算 例题例题11第11页，此课件共29页哦 弯扭组合强度计算弯扭组合强度计算弯扭组合弯扭组合危险截面截面危险截面截面A危危 险险 点点 a 与与 b应力状态单向纯剪切应力状态单向纯剪切强度条件（塑性材料）强度条件（塑性材料）圆截面圆截面12第12页，此课件共29页哦 弯拉弯拉(压压)扭组合强度计算扭组合强度计算弯拉扭组合弯
6、拉扭组合危险截面截面危险截面截面A危危 险险 点点 a应力状态单向纯剪切应力状态单向纯剪切强度条件（塑性材料）强度条件（塑性材料）13第13页，此课件共29页哦例4-1 图示钢质传动轴，图示钢质传动轴，Fy=3.64 kN,Fz=10 kN,Fz =1.82 kN,Fy=5 kN,D1=0.2 m,D2=0.4 m,s s=100 MPa,轴径轴径 d=52 mm,试按第四强度理论校核轴的强度试按第四强度理论校核轴的强度解解：1.外力分析外力分析 例题例题14第14页，此课件共29页哦2.内力分析内力分析M1,M2 T 图图Fy,Fy Mz 图图Fz,Fz My 图图BC段段 图图 凹曲线凹曲
7、线15第15页，此课件共29页哦3.强度校核强度校核危险截面截面危险截面截面B弯扭组合弯扭组合16第16页，此课件共29页哦6 矩形截面杆组合变形矩形截面杆组合变形一般情况一般情况 内力分析内力分析 应力分析应力分析 强度条件强度条件17第17页，此课件共29页哦 内力分析内力分析图示钢质曲柄，试分析截面图示钢质曲柄，试分析截面 B 的强度的强度18第18页，此课件共29页哦 应力分析应力分析a 点点-正应力最大正应力最大b 点点-切应力最大切应力最大c 点点-切应力相当大切应力相当大19第19页，此课件共29页哦危险点危险点a,b,c20第20页，此课件共29页哦 强度条件强度条件a点处b点
8、处c点处21第21页，此课件共29页哦7 承压薄壁圆筒的强度计算承压薄壁圆筒的强度计算 薄壁圆筒薄壁圆筒实例实例 承压薄壁圆筒承压薄壁圆筒应力分析应力分析 承压薄壁圆筒承压薄壁圆筒强度条件强度条件 例题例题22第22页，此课件共29页哦 薄壁薄壁圆筒实例圆筒实例23第23页，此课件共29页哦 承压薄壁圆筒应力分析承压薄壁圆筒应力分析轴向应力轴向应力横与纵截面上均存在的正应力，对于薄壁横与纵截面上均存在的正应力，对于薄壁圆筒，可认为沿壁厚均匀分布圆筒，可认为沿壁厚均匀分布24第24页，此课件共29页哦周向应力1径向应力25第25页，此课件共29页哦 承压薄壁圆筒承压薄壁圆筒强度条件强度条件仅适用于的 薄壁圆筒强度条件塑性材料：塑性材料：脆性材料：脆性材料：26第26页，此课件共29页哦 例例 题题例5-1 已知已知:s s,E,m,m,M=p=pD3p/4。按第三强度理论建立筒体强度条件按第三强度理论建立筒体强度条件 计算筒体轴向变形计算筒体轴向变形解：1.应力分析27第27页，此课件共29页哦2.强度分析3.轴向变形分析28第28页，此课件共29页哦8 莫尔强度理论莫尔强度理论 莫尔理论莫尔理论 莫尔理论莫尔理论强度条件强度条件 例题例题29第29页，此课件共29页哦