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1、一、强度理论一、强度理论概述概述杆件基本变形下的强度条件(拉压)(弯曲)(弯曲)(扭转)(切应力强度条件)(正应力强度条件)满足是否强度就没有问题了?为了建立复杂应力状态下的强度条件,而提出的关于材料破坏原因的假设及计算方法。强度理论一、强度理论一、强度理论概述概述 解决复杂应力状态下强度破坏问题的理论解决复杂应力状态下强度破坏问题的理论 (主要考虑材料破坏的原因)(主要考虑材料破坏的原因)常温、静载材料的破坏形式常温、静载材料的破坏形式:(1)脆性断裂;脆性断裂;(2)塑性屈服塑性屈服 强度理论强度理论解释脆性破坏解释脆性破坏解释塑性破坏解释塑性破坏最大拉应力理论最大拉应力理论最大拉应变理论
2、最大拉应变理论最大切应力理论最大切应力理论畸变能理论畸变能理论一、强度理论一、强度理论概述概述1 1 第一强度理论第一强度理论(最大拉应力理论)(最大拉应力理论)认为认为:最大拉应力是引起断裂破坏的主要因素最大拉应力是引起断裂破坏的主要因素即认为:无论单元体处于什么应力状态,只要即认为:无论单元体处于什么应力状态,只要单元体的最大拉应力单元体的最大拉应力 1达到材料在单向拉伸时达到材料在单向拉伸时的极限拉应力值的极限拉应力值 b,材料就发生断裂,材料就发生断裂 二二、四、四种强度理论种强度理论2 2 第二强度理论第二强度理论(最大拉应变理论)(最大拉应变理论)认为认为:最大拉应变是引起断裂破坏
3、的主要因素最大拉应变是引起断裂破坏的主要因素即认为:无论单元体处于什么应力状态,只要即认为:无论单元体处于什么应力状态,只要单元体的最大拉应变单元体的最大拉应变 1达到材料在单向拉伸时达到材料在单向拉伸时的极限拉应变的极限拉应变 b,材料就发生断裂,材料就发生断裂 二二、四、四种强度理论种强度理论3 3 第三强度理论第三强度理论(最大切应力理论)(最大切应力理论)认为认为:最大剪应力是引起塑性屈服破坏的主要因素最大剪应力是引起塑性屈服破坏的主要因素即认为:无论单元体处于什么应力状态,只要即认为:无论单元体处于什么应力状态,只要单元体的最大剪应力单元体的最大剪应力 max达到材料在单向拉伸达到材
4、料在单向拉伸时的极限剪应力时的极限剪应力 s,材料就发生塑性屈服破坏,材料就发生塑性屈服破坏 二二、四、四种强度理论种强度理论4 4 第四强度理论第四强度理论(畸变能理论)(畸变能理论)认为认为:畸变能是引起屈服破坏的主要因素畸变能是引起屈服破坏的主要因素即认为:无论单元体处于什么应力状态,只要单元体即认为:无论单元体处于什么应力状态,只要单元体的形状改变比能达到材料在单向拉伸时的形状改变比的形状改变比能达到材料在单向拉伸时的形状改变比能极限值,材料就发生塑性屈服破坏能极限值,材料就发生塑性屈服破坏 二二、四、四种强度理论种强度理论相当应力相当应力 二二、四、四种强度理论种强度理论三、强度理论
5、的选用三、强度理论的选用准则准则 脆性材料一般发生脆性断裂,宜采用第一、第二强度理论;塑性材料通常以屈服的形式失效,宜采用第三、第四强度理论;在三向拉伸应力状态下,塑性材料、脆性材料失效形式表现为脆性断裂,宜采用第一、第二强度理论;在三向压缩应力状态下,塑性材料、脆性材料失效形式表现为塑性屈服,宜采用第三、第四强度理论。例题8-6:试按第三和第四强度理论建立图示应力状态的强度条件。强度理论及其应用强度理论及其应用解:(1)确定主应力(2)求相当应力:强度理论及其应用强度理论及其应用强度理论及其应用强度理论及其应用(3)强度条件:例例:有有一一铸铸铁铁制制成成的的构构件件,其其危危险险点点处处的的应应力力状状态态如如图图所所示示,已已知知x=20MPa,x=20MPa。材材料料的的许许用用拉拉应应力力t=35MPa,许许用用压压应应力力c=120MPa,试试校校核核此此构构件件的的强度。强度。强度理论及其应用强度理论及其应用解解:1、计算危险点处的主应力计算危险点处的主应力 因为铸铁是脆性材料,所以采用第一强度理论来进行强度校核3、结论:该铸铁构件是安全的。、结论:该铸铁构件是安全的。2、强度理论选用、强度理论选用强度理论及其应用强度理论及其应用