材料力学教学课件幻灯片七

返回总目录第8章

强度理论提要：提要：前面各章我们已经研究了基本变形时构件的强度条件，本章主要是根据材料的力学性能以及受力情况，对危险点处于复杂应力状态下的构件，建立常温静荷载下的强度条件，即由主应力来建立强度条件。构件受力后处于复杂应力状态时，其主应力就不止一个，在这种情况下，通过试验来确定构件的强度几乎是不可能的。为此，人们根据大量的破坏现象，通过判断、推理、概括，提出了种种关于破坏原因的假说，找出引起破坏的主要因素，经过实践检验，不断完善。本章提出了关于材料破坏原因的假设及计算方法，建立了复杂应力状态下的强度条件，主要介绍目前的4种常用的强度理论的意义、发展、内容及其应用。。8.1强度理论的概念基本变形时构件的强度条件是建立在实验的基础上。杆轴向拉、压时，材料处于单向应力状态，它的强度条件为式中，材料的许用应力是直接通过拉伸试验测出材料失效时的应力再除以安全系数n获得的。圆轴扭转时，材料处于纯剪切应力状态，它的强度条件为式中，材料的许用应力也是直接通过试验测出材料失效时的应力再除以安全系数n获得的。至于梁横力弯曲时的弯曲正应力和弯曲切应力，其强度条件分别为式中，材料的许用应力和也是直接通过拉伸试验测出材料的失效应力再除以安全系数n获得的。所以说，在以上简单应力状态下建立强度条件是比较简单的，它只要做拉伸或压缩试验即可以解决。8.1强度理论的概念工饺程劫实系践互中岁大访多鞠数邪受丢力仪构衰件牧处毅于心复轻杂轻应飞力傍状抽态属。犯如趣果鹊从热主洞应佛力厚来左考问虑茄，笨一轨般挨情宣况叹下布三杯个粥主节应端力差、旁、围之往间梦可兄能摘有肆各予种组比饲值俊。踢实放际咽上匪很知难戚用俭实愁验猎方聚法影来街测佩出侮各确种始主慰应店力存比朵例惧下乳材势料故的雀极咱限锡应巷力肯。牺解夕决惕这滴样走的充问决题劝，疮只野能高从到简关单麦应铃力控状承态丈下阶的补实钟验锡结袖果即出块发惊，哲推占测区材楼料辞破傲坏匀的浑主考要慎原弄因罩。仿构押件特在物外荣力据作顺用循下栽，亦任犁意堪一冷点蚁都掏有乒应楚力脱和欧应故变第，砖而贼且它积中蓄海了御应集变尿能益。可以墙设想欣，材脚料的物破坏桑与危缓险点灭的应刘力、么应变心或应场变能纹等某予个因凤素有歪关。肿从长缘瑞期的盾实践臭和试怕验数圣据中蚕分析秋材料扇破坏泉的现啦象，估进行还推理浴，对垄材料亦破坏脖的原蛇因提造出各查种假股说。棕这种挡假说樱认定没材料阔的破倒坏是谨某一龄特定雀因素残引起歌的，腊不论岛是在肤简单兽应力解状态办还是泛在复路杂应垄力状矮态下刊，都感是由劈燕同一殊因素湾引起差破坏袖，所蛾以可郊以用哨简单巷应力顾状态东下试晓件的波试验陡结果析与复桐杂应贷力状宵态下倦构件箭的破午坏联厦系起绍来。僻这样龟就建哭立了判强度冤理论屈。8绒.吨1强援度舟理楚论钱的供概向念综注合与分蹄析瓶材刷料马破炕坏图的众现即象俊，额认迅为夫构适件遭由摸于警强腾度欲不甘足土将滑引洞发胡两贱种献失秒效忘形返式齐：脆腾性分断深裂阁：材料势无明踏显的镰塑性挥变形提即发丸生断辫裂，良断面痕较粗飞糙，亮且多松发生聚在垂哭直于眼最大酷正应隔力的蚂截面肯上，方如铸勿铁受奇拉、坡扭，额低温缴脆断森等。林关于浪断裂谁的强堵度理久论为丧：最搅大拉幕应力暴理论爽和最述大伸桐长线扬应变内理论隆。(2表)塑性丑屈服(流动)：材碎料批破乖坏纪前椒发尾生编显默著龙的唉塑渣性洽变棕形园，两破猴坏救断荷面疮粒括子凡较震光拨滑浊，畜且杠多禁发专生掠在缓最冒大吸切遍应伤力惕面设上植，会例蔬如陈低谦碳使钢闸拉娘、匆扭蛾，卸铸相铁羊压裕。时关据于途屈揉服撤的境强愁度湾理绘论娇为型最就大宏切块应在力控理菌论拿和香形爪状介改浊变胸比赤能桌理疼论怒。8.眠1强哥度没理泪论铲的倘概尺念为夸此即，或对幼强滔度勿破宋坏岁提俗出撕了壮各逐种涝不吹同剪的芬假骗说获。忙各痛种膀假夸说着尽乔管谁各庄有昼差风异猴，会但坟它哥们约都保认南为赢：古材柴料敏之亿所挤以垂按难某敏种货方阁式魔破近坏(屈服牵或断建裂)，眠是例由华于卖应势力饮、议应督变谅和决应音变孕能瓦等蹦诸广因茎素傅中池的格某复一姑因振素折引为起墙的痰。按皂照驾这侄类镜假弱说滥，跟无赌论呜单烦向黄应胡力担状腾态焰还堡是逐复饿杂咳应狐力功状院态芳，滔造周成否破壶坏淋原伐因钱是热相桶同妙的哄，或即全引彼起益破淡坏总的拿因铅素爪是栽相眼同罗的补。淋强挨度扯理耗论星就撑是仁关猜于唯材羽料盼破速坏玻现拦象夺主料要部原布因镰的回假谣设姻。被即城认缩慧为简不瞒论绵是柱简狮单悦应阳力犬状蜜态港还杀是缩慧复反杂汁应惜力希状清态翁，艘材障料允某驴一约类种型箱的闹破俩坏铜是址由荐于军某碧一援种倾因速素镰引言起删的羽。据此辟，可歉以利伙用简求单应允力状症态的熄实验争结果豪，来皇建立培复杂赶应力止状态勿的强绍度条秘件。刑我们破称其齿为强爪度印理肌论(悔s充t棚r圆e稳n耀g则t懂h散t棍h帜e客o柄r天i疯e润s丸)。8.梳1强依度惹理预论早的殖概继念由切于蒸材艰料撇的刷破顾坏挽按棕其戚物趴理挠本阁质舰分邀为埋脆规断携和糖屈贿服验两管类刃形典式茫，乡丰所朗以心，逆强主度粪理界论谁也券就欢相奋应暮地员分村为乖两叹类际，桨下浑面跃就硬来久介妹绍萝目紧前叔常伏用谅的建四泳个涝强尸度叙理邀论腿。8.丈2四个扫强度丽理论一.最大窑拉应副力理贴论这一点理论火又称挡为第色一强旨度理球论。食这一基理论割认为普破坏摔主因晓是最翼大拉枪应力画。不刷论复先杂、牧简单它的应娃力状快态，避只要痰第一桶主应孟力达勾到单并向拉叶伸时效的强沈度极梦限，赔即断胖裂。破坏辛形式画：断虽裂。破近坏直条振件砍：强度炼条件亿：8.钞2四拖个副强峡度顶理串论(丛8心.驳1挣)(8秋.2殿)实验备证明返，该漆强度密理论霞较好类地解矛释了蚂石料姓、铸槐铁等祥脆性废材料希沿最宰大拉些应力已所在穴截面矩发生臣断裂梅的现恩象；鸭而对回于单秩向受尾压或竹三向胸受压编等没坡有拉率应力余的情龙况则荐不适务合。缺点礼：未核考虑陡其他巨两主桐应力镇。使用挣范围经：适蛙用脆影性材亭料受疯拉。惊如铸速铁拉骄伸，尚扭转丝式。二.最汤大披伸侵长州线怠应另变肆理新论这一降理论闪又称非为第哥二强伟度理猛论。邮这一槐理论赖认为脱破坏朋主因旱是最砍大伸剖长线宁应变悟。不送论复粗杂、撞简单挪的应浑力状鼠态，萍只要魄第一威主应柴变达抹到单着向拉绍伸时型的极悬限值渗，即烛断裂票。破存坏假缴设：律最大纱伸长批应变陈达到锁简单村拉伸求的极庸限(假定铲直到蛇发生献断裂锹仍可圆用胡它克定收律计翅算)。破坏愚形式同：断辩裂。脆士断剧破纷坏茶条巾件涨：8.屑2四碗个撇强买度话理腊论破坏听条件国：(晕8笛.猜3堂)强致度求条盟件懒：(膨8哑.枪4粪)实炼验张证元明旷，岩该颗强虚度华理扑论历较收好洲地团解傍释袭了迟石植料倾、颈混恼凝年土元等革脆未性副材投料分受袜轴绒向槐拉溜伸蔑时晓，斧沿她横贝截雕面仇发值生费断桨裂谊的霞现漏象革。花但神是乐，法其喇实豆验餐结舱果碍只扰与食很肆少蝴的祝材当料跳吻牛合哭，观因共此辛已旗经绿很候少袖使拥用剪。缺俱点决：叹不守能退广秃泛色解足释挪脆跪断浸破抹坏坑一涉般数规微律恭。使用霸范围圣：适亚于石丈料、污混凝敬土轴浊向受姑压的君情况捎。8.阀2四历个聋强厚度谦理评论三.最大严切应丽力理拳论这一键理论细又称妻为第远三强挠度理拉论。锤这一厉理论刚认为妈破坏彼主因比是最跟大切摇应力梢。不姥论复语杂、敏简单坡的应怀力状木态，匀只要园最大发切应害力达精到单哀向拉塘伸时轰的极惨限切担应力理值，乳即屈煌服。得破坏偶假设庙：复奋杂应板力状皂态危欧险标似志最贷大切祸应力霉达到衡该材含料简忧单拉久、压捆时切没应力跪极限竭。破坏晋形式刘：屈樱服。破坏隶因素枯：最透大切滩应力肾。屈服愚破坏早条件钥：8奖.胡2四飞个疾强造度谨理胃论实验钱证明模，这奋一理棒论可婆以较需好地学解释祖塑性垂材料葱出现痰塑性造变形豪的现扮象。禽但是启，由龟于没辩有考饶虑形的京影响洁，故况按这授一理洲论设滥计的班构件滨偏于受安全奔。缺腔点候：怪无刑影炮响曲。使用咐范围尸：适牺于塑卫性材翁料的眉一般裤情况垄。形予式简喷单，箩概念策明确烦，机篇械广伐用。哈但理芝论结满果较妻实际护偏安摔全。8.拌2四个集强度草理论破坏木条件蠢：强衡度梦条呼件遣：(8渐.5坡)(咸8拉.凳6册)四.形直状蕉改设变万比散能嘱理盐论这一饭理论誓又称源为第棉四强松度理血论。品这一宁理论遣认为秘：不谅论材体料处坐在什厌么应苏力状原态，权材料担发生场屈服互的原牙因是划由于似形状言改变弄比能()达到边了某梨个极装限值落。由竭此可辟建立街如下8迁.芝2四殊个历强刊度纪理剩论破坏恋条件斗：强度量条件厘：(躺8御.锡7衡)根狸据冷几冠种济材需料(钢、瘦铜、范铝)的薄归管试磁验资造料，偏表明供形状梨改变坏比能鲁理论射比第盒三强起度理的论更牺符合肆实验堆结果茶。在吩纯剪拾切下表，按馅第三耕强度局理论判和第旅四强烤度理死论的茶计算朽结果册差别匙最大过，这甚时，近由第餐三强夕度理矿论的柴屈服归条件劫得出等的结杏果比民第四略强度角理论苹的计怨算结冰果大15违%。四种亦强度占理论恋的统纽奉一形横式：丧令相猾当应莲力铅，有症强度花条件爷统一苏表达樱式贤。相雾当逝应稻力境的毕表酿达屠式见：8.绘2四拉个敌强励度仰理歪论莫尔耽强度谊理论浩并不施是简狼单地屡假设末材料予的破理坏是纺由某仅一个京因素(例奖如岩应犹力腊、敬应游变光或罢比必能)达到桐了其块极限克值而垮引起嫁的，容它是束以各穷种应毒力状郑态下叛材料保的破疾坏试穷验结祥果为常依据弦，考关虑了飞材料起拉、摸压强述度的逆不同束，承金认最完大切寒应力崖是引狠起屈蓬服剪霉断的膛主要币原因奇并考无虑了辞剪切像面上斧正应给力的毕影响男而建扣立起匙来的洁强度拦理论领。8.位3莫溪尔找强租度副理叹论强度堵条件骆：(8似.8适)分析炕：莫颈尔强性度理芹论考肺虑了固材料改抗拉傅和抗训压能棵力不演等的无情况房诚，这和符合象脆性爸材料(如岩巴石混啦凝土雷等)的破孤坏特隐点，膛但未星考虑斩中间区主应联力朵的影妥响是纸其不镰足之肝处。颈对于石和伤相同吩的材对料，卖式(戚8胳.取8锋)可演劝化成疫式(8学.6鹊)。8疏.纸3莫泛尔费强挤度哭理终论(萝8状.惊9股)相当虹应力允表达讲式：一.强度受理论任的选寇用原摄则脆性那材料印：当秋最设小政主脚应纹力畜大纱于殖等嚷于0时，扰使用东第一叙理论催；当笋最小庆主应垦力小镰于0而最汽大主辅应力诞大于0时款，答使本用支莫钱尔屿理桌论涉。耍当悟最论大邀主乏应堡力这小贴于尚等昨于0时，匹使用绪第三阅或第壁四强航度理民论。(阳2农)塑性定材料喘：当目最卧小柄主狐应来力制大葡于塔等术于0时苦，爹使蒜用词第必一尼强边度黎理叶论荒；辅其服他箭应仅力轰状留态境时庙，甚使反用间第护三抵或壮第浇四袋强存度凳理追论特。(3滩)简单缓变形繁时：悬一律绕用与丝式其对坑应的伏强度君准则绢。如茧扭转酒，都白用请：(4担)破雅坏惹形痛式他还投与饭温搭度菊、跑变跟形磨速诊度蹄等撞有锦关第。8农.悄4各封种鄙强强度旋理渗论埋的优适天用浇范平围二.强度恼计算朵的步至骤强匙度季计篮算慰的桐步前骤丸如拜下甲。外力求分析喂：确世定所讯需的狂外力良值。(2车)内汽力竖分胖析僚：眠画荣内惹力控图广，饥确戏定吊可斗能摩的准危花险验面音。(3别)应届力券分裂析算：浊画壤危间险芹面暖应损力株分懂布猛图末，不确化定蚕危拴险暂点玻并血画能出天单蛇元纷体卡，谋求底主答应欠力稍。(乎4朝)强察度书分杂析层：叹选蒸择趣适椅当用的懂强刺度尖理摇论巡寿，阶计卡算假相柜当定应柏力赔，费然转后酷进袭行督强伞度茂计毒算五。8女.咐4各醋种木强衰度烈理名论见的移适匀用必范谱围【例8.解1】图8.日1所示悲单元停体，兆试按漆第三撤、第讯四强撒度理粪论求功相当增应力耐。分很析禁：窄本揉题痛所彩给件出刑的2个宾单本元步体移分洲别怨为脱二假向靠和仅三毙向语主绪应弦力挑单沫元法体抗，唉为召此日可交直本接务根小据糊单畏元蜡体沟上蔽的竞三屠个展主闻应巧力白应蛾用骨公挨式(悼8猛.凉6查)公式(拴8未.值7广)求间解避。解：(a构)图所殿示为育二向堵应力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