应力状态分析及强度理论讲稿.ppt

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1、关于应力状态分析及强度理论第一页，讲稿共六十一页哦14-1 14-1 应力状态的概念应力状态的概念构件在拉伸扭转弯曲基本变形情况下，并不都是沿横构件在拉伸扭转弯曲基本变形情况下，并不都是沿横截面破坏的。截面破坏的。如低碳钢屈服时，在与试件轴线成如低碳钢屈服时，在与试件轴线成45的方向上出现的方向上出现滑移线滑移线如铸铁压缩时，试件沿轴线如铸铁压缩时，试件沿轴线45的斜截面破坏的斜截面破坏再如铸铁轴扭转时，沿再如铸铁轴扭转时，沿45的螺旋面破坏的螺旋面破坏第二页，讲稿共六十一页哦哪一个面上？哪一个面上？哪一点？哪一点？计算应力一定要指明：计算应力一定要指明：第三页，讲稿共六十一页哦0dddzyx

2、第四页，讲稿共六十一页哦第五页，讲稿共六十一页哦22coscosAFsin22第六页，讲稿共六十一页哦第七页，讲稿共六十一页哦。321第八页，讲稿共六十一页哦第九页，讲稿共六十一页哦第十页，讲稿共六十一页哦第十一页，讲稿共六十一页哦14-2 14-2 平面应力状态分析平面应力状态分析第十二页，讲稿共六十一页哦 0nFAdcosdAxcoscosdAxsinsindAysinsindAycos0 0F0sinsindcossindcoscosdsincosddAAAAAyyxx第十三页，讲稿共六十一页哦 0nFAdcosdAxcoscosdAxsinsindAysinsindAycos0 0F0

3、sinsindcossindcoscosdsincosddAAAAAyyxxsin2cos222xyxyxcos2sin22xyx第十四页，讲稿共六十一页哦10MPa20MPa30MPa例例14-1 单元体如图单元体如图，求，求 的斜的斜截面上的应力截面上的应力MPaMPaMPaxyx20301030 x解：解：建立坐标系建立坐标系sin2cos222xyxyx-2.32MPa06sin06cos2301023010 x第十五页，讲稿共六十一页哦cos2sin22xyx1.34MPa06cos2006sin2301010MPa20MPa30MPa第十六页，讲稿共六十一页哦sin2cos222x

4、yxyxcos2sin22xyxcos2sin222ddxyx0cos2sin2200 xyxyxx2tan20第十七页，讲稿共六十一页哦sin2cos222xyxyxcos2sin22xyxyxx2tan20第十八页，讲稿共六十一页哦22minmax22xyxyxcos2sin22xyxsin22cos2ddxyx第十九页，讲稿共六十一页哦0dd0sin22cos211xyxxyx2tan2122maxmax2xyx2minmaxmax第二十页，讲稿共六十一页哦10tan21tan2yxx2tan20 xyx2tan2122201401第二十一页，讲稿共六十一页哦50MPa30MPa30MP

5、a求斜截面上的应力及三个主应力30第二十二页，讲稿共六十一页哦第二十三页，讲稿共六十一页哦tWTmaxx0y0 x22minmax22xyxyxyxx2tan201354500或第二十四页，讲稿共六十一页哦1354500或max120min3第二十五页，讲稿共六十一页哦第二十六页，讲稿共六十一页哦第二十七页，讲稿共六十一页哦x0y70MPax50MPayxx2tan201.429700502235or55205.117or5.270sin2cos222xyxyx5.117or5.270)5.27(26MPamax)5.117(96MPamin第二十八页，讲稿共六十一页哦)5.27(26MPam

6、ax)5.117(96MPamin26MPa10MPa296MPa3第二十九页，讲稿共六十一页哦第三十页，讲稿共六十一页哦三向应力状态三向应力状态：三个主应力都不为零的应力状态：三个主应力都不为零的应力状态231 yx第三十一页，讲稿共六十一页哦231max 321三个主应力的关系：三个主应力的关系：空间应力状态中：空间应力状态中：3 3 广义胡克定律广义胡克定律第三十二页，讲稿共六十一页哦=+xEx+Ey+EzzyxxE1胡克定律胡克定律:E横向应变横向应变:E第三十三页，讲稿共六十一页哦利用同样的方法可以求得利用同样的方法可以求得 y 和和 z 方向上的线应方向上的线应变。最后可得变。最后

7、可得:xyzzzxyyzyxxEEE111切应变和切应力之间，切应变和切应力之间，与正应力无关，因此与正应力无关，因此:GGGzxzxyzyzxyxy以上被称为以上被称为广义胡克定律广义胡克定律。第三十四页，讲稿共六十一页哦当单元体的周围六个面皆为主平面时当单元体的周围六个面皆为主平面时:123331223211111EEE 1 1、2 2、3 3为主应变。主应变和主应力的方向是重合的。为主应变。主应变和主应力的方向是重合的。000zxyzxy第三十五页，讲稿共六十一页哦14.4 14.4 材料的破坏形式材料的破坏形式.在没有明显塑性变形情况下的脆性断裂；.产生显著塑性变形而丧失工作能力的塑性

8、屈服。试验证明：同一种材料在不同的应力状态下，会发生不同形式的破坏。压应力本身不能造成材料的破坏，而是由它所引起的切应力等因素在对材料的破坏起作用；构件内的切应力将使材料产生塑性变形。在三向压缩应力状态下，脆性材料也会发生塑性变形；拉应力则易于使材料产生脆性断裂；而三向拉伸的应力状态则使材料发生脆性断裂的倾向最大。变形速度和温度对材料的破坏形式也有较大影响。第三十六页，讲稿共六十一页哦maxNmaxAF maxmaxWMz S AFtmaxmax WT*maxmaxSmax bISFzz第三十七页，讲稿共六十一页哦 第三十八页，讲稿共六十一页哦第三十九页，讲稿共六十一页哦第四十页，讲稿共六十一

9、页哦第四十一页，讲稿共六十一页哦第四十二页，讲稿共六十一页哦 第四十三页，讲稿共六十一页哦Eb1 )(13211E )(321 第四十四页，讲稿共六十一页哦2smax s3131max)(21 31 第四十五页，讲稿共六十一页哦 2213232221d261)()()(61sEEv 2d261sEv )()()(21213232221 第四十六页，讲稿共六十一页哦)()()(21)(2132322214r313r3212r11r r第四十七页，讲稿共六十一页哦第四十八页，讲稿共六十一页哦第四十九页，讲稿共六十一页哦2)(31 2 第五十页，讲稿共六十一页哦3 3)()0()0(21222 6.

10、0577.03 第五十一页，讲稿共六十一页哦 (d)50MPa(a)(b)(C)140 MPa80 MPa70 MPa第五十二页，讲稿共六十一页哦(c)140 MPa80 MPa70 MPa(d)50MPa80Mpa1-70MPa2-140Mpa3 28.572.9440)23070(2307022minmax MPa72941.MPa2853.MPa502 zMPa2203r MPa1954r MPa44893r.MPa5.774r 第五十三页，讲稿共六十一页哦FFMPa7.351.0700016MPa37.6101.05043t32N WTAF32397.35)237.6(237.6)2(

11、22222minmax MPa32,0,MPa39321 1 第五十四页，讲稿共六十一页哦0.42CDAB0.421.662.50第五十五页，讲稿共六十一页哦0.42CDAB0.421.662.50maxmaxWMz 36maxm10494 MWz第五十六页，讲稿共六十一页哦 m1062.24m1085.0m1071142248 SIdIMPa5.95maxS*maxmaxSmax dSIFdISFzz 122 13.7126.32808.5 126.3第五十七页，讲稿共六十一页哦 )(MPa1.149max zAAIyM36*m10223)27.133.126(7.13122 ASMPa8.73*maxS dISFzAA 122 13.7126.32808.5 126.3第五十八页，讲稿共六十一页哦197)()()(212132322214r 221)2(2 02 223)2(2%9.15%1004r .第五十九页，讲稿共六十一页哦第六十页，讲稿共六十一页哦感谢大家观看第六十一页，讲稿共六十一页哦