1、,第8章 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)強(qiáng)度問(wèn)題,復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下強(qiáng)度條件如何建立？,能否依靠實(shí)驗(yàn)建立？,不能！,（1）應(yīng)力狀態(tài)的多樣性：復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)中應(yīng)力組合的方式和比值又有各種可能。,（2）試驗(yàn)的復(fù)雜性：完全復(fù)現(xiàn)實(shí)際中遇到的各種復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)很困難。,最好方案:依據(jù)單向拉壓的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)提出一個(gè)準(zhǔn)則,溝通主應(yīng)力與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。,5,8-1 強(qiáng)度理論概述,強(qiáng)度理論：人們根據(jù)大量的破壞現(xiàn)象，通過(guò)判斷推理、概括，提出了種種關(guān)于破壞原因的假說(shuō)，找出引起破壞的主要因素，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，不斷完善，在一定范圍與實(shí)際相符合，上升為理論。,為了建立復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度條件，而提出 的關(guān)于材料破壞原因的假設(shè)及計(jì)算方法。, 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的

2、強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,第8章 復(fù)雜受力時(shí)構(gòu)件 的強(qiáng)度設(shè)計(jì),返回,返回總目錄, 前面已經(jīng)提到，大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，材料在常溫、靜載作用下主要發(fā)生兩種形式的強(qiáng)度失效：一種是屈服；另一種是斷裂。, 現(xiàn)在通過(guò)對(duì)屈服和斷裂原因的假說(shuō)，直接應(yīng)用單向拉伸的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，建立材料在各種應(yīng)力狀態(tài)下的屈服與斷裂的失效判據(jù)，以及相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。, 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,12,四種常用強(qiáng)度理論,構(gòu)件由于強(qiáng)度不足將引發(fā)兩種失效形式,(1) 脆性斷裂：材料無(wú)明顯的塑性變形即發(fā)生斷 裂，斷面較粗糙，且多發(fā)生在垂直于最大正應(yīng)力的 截面上(被拉斷 )，如鑄鐵受拉、扭，低溫脆斷等。,關(guān)于屈服的強(qiáng)度理論： 最大切應(yīng)力理論和畸變能理論,(

3、2) 塑性屈服（流動(dòng)）：材料破壞前發(fā)生顯著的 塑性變形，破壞斷面粒子較光滑，且多發(fā)生在最大 剪應(yīng)力面上(被剪斷)，例如低碳鋼拉、扭，鑄鐵壓。,關(guān)于斷裂的強(qiáng)度理論： 最大拉應(yīng)力理論和最大拉應(yīng)變理論, 最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則, 最大拉應(yīng)變準(zhǔn)則, 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則, 最大剪應(yīng)力準(zhǔn)則, 畸變能密度準(zhǔn)則, 最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則, 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,Galileo 1638年提出 原因是磚石(以后的鑄鐵)強(qiáng)度的需求, 最大拉應(yīng)變準(zhǔn)則, 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,1682年，Mariote提出, 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則, 最大剪應(yīng)力準(zhǔn)則,28,實(shí)驗(yàn)表明：此理論對(duì)于塑性材料的屈服破壞能夠

4、得到較為滿(mǎn)意的解釋。并能解釋材料在三向均壓 下不發(fā)生塑性變形或斷裂的事實(shí)。,局限性：,(2)不能解釋三向均拉下可能發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。,1(1)未考慮 的影響，試驗(yàn)證實(shí)最大影響達(dá)15%。,3. 最大切應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）, 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則, 畸變能密度準(zhǔn)則,31,構(gòu)件因其形狀和體積發(fā)生改變而在其內(nèi)部積蓄的能量，稱(chēng)為變形能。變形能可分為形狀改變能和體積改變能兩部分 。 該理論認(rèn)為形狀改變能是引起材料屈服的主要因素。無(wú)論材料處于何種應(yīng)力狀態(tài)，只要形狀改變比能vd達(dá)到材料在單向拉伸屈服時(shí)的形狀改變變形比能極限值vdu，材料即發(fā)生屈服破壞。即材料屈服破壞的條件為：,四、畸變能理論（第四強(qiáng)度理論）,32,而材料單向拉伸屈服時(shí)的形狀改變比能極限值為 ：,考慮安全因數(shù)后，第四強(qiáng)度理論的強(qiáng)度條件為：,則材料屈服破壞的條件可改寫(xiě)為,三向應(yīng)力狀態(tài)下的形狀改變比能為：, 結(jié)論與討論, 應(yīng)用強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則需要注意的幾個(gè)問(wèn)題,