第七章 应力状态和强度理论PPT讲稿.ppt
《第七章 应力状态和强度理论PPT讲稿.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第七章 应力状态和强度理论PPT讲稿.ppt(54页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第七章第七章 应力状态和应力状态和强度理论强度理论第1页,共54页,编辑于2022年,星期二7-1 应力状态的概念应力状态的概念 能算应力,会校核能算应力,会校核 弯弯单独单独 扭扭弯弯+扭扭-怎么办?怎么办?两个问题两个问题 应力叠加应力叠加强度标准强度标准 应力状态理论应力状态理论强度理论强度理论FP第2页,共54页,编辑于2022年,星期二第3页,共54页,编辑于2022年,星期二2、应力状态的研究方法、应力状态的研究方法一点应力状态:该点处单元体各截面上的应力情况。一点应力状态:该点处单元体各截面上的应力情况。一点应力状态:该点处单元体各截面上的应力情况。一点应力状态:该点处单元体各截
2、面上的应力情况。一点一点 微元(有结构,不同于数学点)微元(有结构,不同于数学点)应力应力 六面体各面上皆有应力(正,切)六面体各面上皆有应力(正,切)微微 元元或或单元体单元体(Element)无穷小无穷小 正六面体正六面体dx x,dy,d dz 0 状态状态分布分布-均匀均匀对应量对应量-相等相等对面正应力对面正应力邻面切应力邻面切应力第4页,共54页,编辑于2022年,星期二第5页,共54页,编辑于2022年,星期二 Plane State of Stresses 平面(二向)应力状态平面(二向)应力状态xy第6页,共54页,编辑于2022年,星期二Three-Dimensional
3、State of Stresses 三向(空间)应力状态三向(空间)应力状态yxz第7页,共54页,编辑于2022年,星期二7-2 平面应力状态平面应力状态1、斜截面上的应力、斜截面上的应力第8页,共54页,编辑于2022年,星期二第9页,共54页,编辑于2022年,星期二设斜截面设斜截面设斜截面设斜截面BCBC的面积为的面积为的面积为的面积为dA,dA,选取垂直于斜截面的选取垂直于斜截面的选取垂直于斜截面的选取垂直于斜截面的n n轴和平行于斜截面的轴和平行于斜截面的轴和平行于斜截面的轴和平行于斜截面的t t轴为参考坐标轴,考虑楔形体轴为参考坐标轴,考虑楔形体轴为参考坐标轴,考虑楔形体轴为参考
4、坐标轴,考虑楔形体ABCABC在在在在n n方向的平衡,由平衡条件:方向的平衡,由平衡条件:方向的平衡,由平衡条件:方向的平衡,由平衡条件:第10页,共54页,编辑于2022年,星期二由切应力互等定理,上式可简化为:由切应力互等定理,上式可简化为:由切应力互等定理,上式可简化为:由切应力互等定理,上式可简化为:考虑楔形体在考虑楔形体在考虑楔形体在考虑楔形体在t t方向的平衡,则由平衡条件:方向的平衡,则由平衡条件:方向的平衡,则由平衡条件:方向的平衡,则由平衡条件:应应应应力力力力转转转转换换换换方方方方程程程程第11页,共54页,编辑于2022年,星期二例例例例7-1 7-1 一单元体如图,
5、试求在一单元体如图,试求在一单元体如图,试求在一单元体如图,试求在=30=30的斜面上的应力。的斜面上的应力。的斜面上的应力。的斜面上的应力。(2 2)求斜截面上的正应力和切应力)求斜截面上的正应力和切应力)求斜截面上的正应力和切应力)求斜截面上的正应力和切应力解:(解:(解:(解:(1 1)确定应力和夹角的符号)确定应力和夹角的符号)确定应力和夹角的符号)确定应力和夹角的符号第12页,共54页,编辑于2022年,星期二2、极值正应力和极值切应力、极值正应力和极值切应力极值正应力所在的平面,就是切应力为零的平面。极值正应力所在的平面,就是切应力为零的平面。极值正应力所在的平面,就是切应力为零的
6、平面。极值正应力所在的平面,就是切应力为零的平面。切应力为零的平面,叫做切应力为零的平面,叫做切应力为零的平面,叫做切应力为零的平面,叫做主平面主平面主平面主平面,主平面上的正应力,叫做,主平面上的正应力,叫做,主平面上的正应力,叫做,主平面上的正应力,叫做主应力;主应力;主应力;主应力;第13页,共54页,编辑于2022年,星期二两个主平面相互垂直,两个主应力相互垂直。两个主平面相互垂直,两个主应力相互垂直。两个主平面相互垂直,两个主应力相互垂直。两个主平面相互垂直,两个主应力相互垂直。第14页,共54页,编辑于2022年,星期二两平面上的最大正应力和最小正应力为:两平面上的最大正应力和最小
7、正应力为:两平面上的最大正应力和最小正应力为:两平面上的最大正应力和最小正应力为:求极值切应力求极值切应力求极值切应力求极值切应力若以若以若以若以 1 1表示极值应力所在平面的法线与表示极值应力所在平面的法线与表示极值应力所在平面的法线与表示极值应力所在平面的法线与x x轴间的夹角,由轴间的夹角,由轴间的夹角,由轴间的夹角,由可得:可得:可得:可得:第15页,共54页,编辑于2022年,星期二极值切应力的所在平面与主平面成极值切应力的所在平面与主平面成极值切应力的所在平面与主平面成极值切应力的所在平面与主平面成4545 角角角角最大切应力和最小切应力为:最大切应力和最小切应力为:最大切应力和最
8、小切应力为:最大切应力和最小切应力为:极值切应力作用面与极值正应力作用面的关系为:极值切应力作用面与极值正应力作用面的关系为:极值切应力作用面与极值正应力作用面的关系为:极值切应力作用面与极值正应力作用面的关系为:由由由由 maxmax作用面顺针时作用面顺针时作用面顺针时作用面顺针时4545 至至至至 minmin作用面,反时针转作用面,反时针转作用面,反时针转作用面,反时针转4545 至至至至 maxmax作用面。作用面。作用面。作用面。第16页,共54页,编辑于2022年,星期二第17页,共54页,编辑于2022年,星期二例例例例7-2 7-2 试例试例试例试例7-17-1所示单元体的主应
9、力和最大切应力所示单元体的主应力和最大切应力所示单元体的主应力和最大切应力所示单元体的主应力和最大切应力解:解:解:解:(1)(1)求主应力求主应力求主应力求主应力第18页,共54页,编辑于2022年,星期二确定主平面的位置确定主平面的位置确定主平面的位置确定主平面的位置第19页,共54页,编辑于2022年,星期二(2 2)求极值切应力)求极值切应力)求极值切应力)求极值切应力确定极值切应力的作用面确定极值切应力的作用面确定极值切应力的作用面确定极值切应力的作用面第20页,共54页,编辑于2022年,星期二3、纯剪切和单向应力状态、纯剪切和单向应力状态当单元体处于纯剪切应力状态时,主平面与纯剪
10、切当单元体处于纯剪切应力状态时,主平面与纯剪切当单元体处于纯剪切应力状态时,主平面与纯剪切当单元体处于纯剪切应力状态时,主平面与纯剪切面成面成面成面成4545 角,其上的主应力值为角,其上的主应力值为角,其上的主应力值为角,其上的主应力值为(1)纯剪切应力状态纯剪切应力状态第21页,共54页,编辑于2022年,星期二(2)单向应力状态单向应力状态单向应力状态下单向应力状态下单向应力状态下单向应力状态下任意斜截面上的任意斜截面上的任意斜截面上的任意斜截面上的应力计算公式:应力计算公式:应力计算公式:应力计算公式:第22页,共54页,编辑于2022年,星期二7-3 空间应力状态空间应力状态1、空间
11、应力状态的概念和实例、空间应力状态的概念和实例第23页,共54页,编辑于2022年,星期二第24页,共54页,编辑于2022年,星期二Three-Dimensional State of Stresses 三向(空间)应力状态三向(空间)应力状态yxz第25页,共54页,编辑于2022年,星期二 Plane State of Stresses 平面(二向)应力状态平面(二向)应力状态xy第26页,共54页,编辑于2022年,星期二xyxy单向应力状态单向应力状态One Dimensional State of Stresses纯剪应力状态纯剪应力状态Shearing State of Stre
12、sses 第27页,共54页,编辑于2022年,星期二三三向向应应力力状状态态平平面面应应力力状状态态单向应力状态单向应力状态纯切应力状态纯切应力状态特例特例特例特例第28页,共54页,编辑于2022年,星期二2、最大正应力和最大切应力、最大正应力和最大切应力对各类应力状态的单元体,第一主应力对各类应力状态的单元体,第一主应力对各类应力状态的单元体,第一主应力对各类应力状态的单元体,第一主应力 1 1是各不同是各不同是各不同是各不同方向截面上正应力的最大值,而第三主应力方向截面上正应力的最大值,而第三主应力方向截面上正应力的最大值,而第三主应力方向截面上正应力的最大值,而第三主应力 3 3则是
13、则是则是则是各不同方向截面上正应力中的最小值,即各不同方向截面上正应力中的最小值,即各不同方向截面上正应力中的最小值,即各不同方向截面上正应力中的最小值,即对各类应力状态的单元体,最大切应力之值为:对各类应力状态的单元体,最大切应力之值为:对各类应力状态的单元体,最大切应力之值为:对各类应力状态的单元体,最大切应力之值为:其作用面与最大主应力其作用面与最大主应力其作用面与最大主应力其作用面与最大主应力 1 1和最小主应力和最小主应力和最小主应力和最小主应力 3 3的所在平的所在平的所在平的所在平面各成顺时针向及逆时针向的面各成顺时针向及逆时针向的面各成顺时针向及逆时针向的面各成顺时针向及逆时针
14、向的4545 角,且与主应力角,且与主应力角,且与主应力角,且与主应力 2 2的作用面垂直。的作用面垂直。的作用面垂直。的作用面垂直。第29页,共54页,编辑于2022年,星期二第30页,共54页,编辑于2022年,星期二3、广义胡克定律、广义胡克定律计算沿计算沿计算沿计算沿 1 1方向的第一棱边的变形,则由方向的第一棱边的变形,则由方向的第一棱边的变形,则由方向的第一棱边的变形,则由 1 1、2 2、3 3引引引引起的应变为:起的应变为:起的应变为:起的应变为:第31页,共54页,编辑于2022年,星期二广义胡克定律广义胡克定律广义胡克定律广义胡克定律因此沿因此沿因此沿因此沿 1 1方向的总
15、应变为:方向的总应变为:方向的总应变为:方向的总应变为:第32页,共54页,编辑于2022年,星期二7-4 材料的破坏形式材料的破坏形式1、材料破坏的基本形式、材料破坏的基本形式脆性断裂脆性断裂塑性屈服塑性屈服金属材料具有两种极限抵抗能力:金属材料具有两种极限抵抗能力:金属材料具有两种极限抵抗能力:金属材料具有两种极限抵抗能力:一种是抵抗脆性断裂的极限抗力,一种是抵抗脆性断裂的极限抗力,一种是抵抗脆性断裂的极限抗力,一种是抵抗脆性断裂的极限抗力,另一种是抵抗塑性屈服的极限抗另一种是抵抗塑性屈服的极限抗另一种是抵抗塑性屈服的极限抗另一种是抵抗塑性屈服的极限抗力力力力第33页,共54页,编辑于20
16、22年,星期二2、应力状态对材料破坏形式的影响、应力状态对材料破坏形式的影响 压应力本身不能造成材压应力本身不能造成材压应力本身不能造成材压应力本身不能造成材料的破坏,而是由它所引起料的破坏,而是由它所引起料的破坏,而是由它所引起料的破坏,而是由它所引起的切应力等因素在对材料破的切应力等因素在对材料破的切应力等因素在对材料破的切应力等因素在对材料破坏起作用;构件内的切应力坏起作用;构件内的切应力坏起作用;构件内的切应力坏起作用;构件内的切应力将使材料产生塑性变形将使材料产生塑性变形将使材料产生塑性变形将使材料产生塑性变形 ;在三向压缩应力状态下,在三向压缩应力状态下,在三向压缩应力状态下,在三
17、向压缩应力状态下,脆性材料也会发生塑性变形;脆性材料也会发生塑性变形;脆性材料也会发生塑性变形;脆性材料也会发生塑性变形;拉应力则易于使材料产生脆拉应力则易于使材料产生脆拉应力则易于使材料产生脆拉应力则易于使材料产生脆性断裂;而三向拉伸应力状性断裂;而三向拉伸应力状性断裂;而三向拉伸应力状性断裂;而三向拉伸应力状态则使材料发生脆性断裂的态则使材料发生脆性断裂的态则使材料发生脆性断裂的态则使材料发生脆性断裂的倾向最大。倾向最大。倾向最大。倾向最大。第34页,共54页,编辑于2022年,星期二7-5 强度理论强度理论1、最大拉应力理论(第一强度理论)、最大拉应力理论(第一强度理论)(Maximum
18、 Tensile-Stress Criterion)最大拉应力最大拉应力 是引起材料脆性断裂的原因是引起材料脆性断裂的原因只要构件危险点的最大拉应力只要构件危险点的最大拉应力 达到了材料达到了材料的极限应力值的极限应力值 ,就发生脆性断裂破坏,就发生脆性断裂破坏 具体说:无论材料处于什么应力状态,具体说:无论材料处于什么应力状态,适用于脆性材料,如铸铁、陶瓷、工具钢等。适用于脆性材料,如铸铁、陶瓷、工具钢等。适用于脆性材料,如铸铁、陶瓷、工具钢等。适用于脆性材料,如铸铁、陶瓷、工具钢等。一、强度理论一、强度理论第35页,共54页,编辑于2022年,星期二2、最大伸长线应变理论(第二强度理论)、
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第七章 应力状态和强度理论PPT讲稿 第七 应力 状态 强度 理论 PPT 讲稿
限制150内