青海大学-化工设备机械基础-第七章课件.ppt

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1、第一节 回转壳体中的薄膜应力第二节 圆形平板承受均匀载荷时的弯曲应力第三节 边界区内的二次应力第四节 强度条件nnnnnnnxv第四节 强度条件一、关于弹性失效的设计准则：容器上一处的最大应力达到材料在设计温度下的屈服点，该容器即告破坏。二、不同应力状态下的强度条件1、单应力状态下的强度安全条件：单向、二向（双向）、三项应力状态 2、二向或三向应力状态下的强度条件 双向或三向拉伸的薄膜应力有必要找一个能够代表其应力的“相当应力”，这个“相当应力”是根据强度理论对其各个应力进行组合后得到的。因此，其危险点处的薄膜应力 强度条件应当为由薄膜理论,圆筒壁内应力为经向应力、环向应力、法向应力（被认为是

2、0）。则三项主应力为：三、强度理论及其相应的强度条件 强度理论是判断材料在复杂应力状态下是否破坏的理论。材料在外力作用下有两种不同的破坏形式：一是在不发生显著塑性变形时的突然断裂，称为脆性破坏;二是因发生显著塑性变形而不能继续承载的破坏，称为塑性破坏。破坏的原因十分复杂。第一强度理论（最大拉应力理论）：其表述是材料发生断裂是由最大拉应力引起，即最大拉应力达到某一极限值时材料发生断裂。在简单拉伸试验中,三个主应力有两个是零，最大主应力就是试件横截面上该点的应力，当这个应力达到材料的极限强度b 时，试件就断裂。因此，根据此强度理论，通过简单拉伸试验，可知材料的极限应力就是b。于是在复杂应力状态下，

3、材料的破坏条件是1=b 考虑安全系数以后的强度条件是1 注：上式中的1 必须为拉应力。在没有拉应力的三向压缩应力状态下，显然是不能采用第一强度理论来建立强度条件的。第二强度理论（最大拉应变理论）：这个理论认为，使材料发生断裂破坏的主要因素是最大拉应变亦即，不论材料在什么复杂应力状态下，只要最大拉应变达到了简单拉伸发生破坏时的极限值 时，就会引起材料的断裂破坏因此破坏条件为，假设材料在断裂破坏前，始终服从虎克定律，即=，则把广义虎克定律代入上式后，可得出以主应力表示的破坏条件将 除以安全系数，得许用应力，于是据此理论建立的强度条件为1-(2+3)这个理论可以较好地解释岩石等脆性材料在单向压缩时沿

4、纵向开裂的脆断现象，但并不为金属材料的试验所证实。第三强度理论（最大切应力理论）：表述是材料发生屈服是由最大切应力引起的。当作用在构件上的外力过大时，其危险点处的材料就会沿最大剪应力所在截面滑移而发生屈服破坏。该理论对屈服破坏原因所作的假说是：最大剪应力是引起材料屈服破坏的因素，即不论是什么样的应力状态，只要构件内一点处的最大剪应力达到某一极限，材料就会发生屈服破坏。按第三强度理论所建立的强度条件是：=(1-3)第四强度理论（形状变形比能理论）：表述是材料发生屈服是畸变能密度引起的。物体在外力作用下会发生变形，这里所说的变形，既包括有体积改变也包括有形状改变。当物体因外力作用而产生弹性变形时，外力在相应的位移上就作了功，同时在物体内部也就积蓄了能量。按第四强度理论所建立的强度条件是：