四個(gè)常用古典強(qiáng)度理論課件

利用強(qiáng)度理論建立強(qiáng)度條件（1）對破壞形式分類；（2）同一種形式的破壞，可以認(rèn)為是由相同的原因造成的；（3）至于破壞的原因是什么，可由觀察提出假說，這些假說稱為強(qiáng)度理論;

（4）利用簡單拉伸實(shí)驗(yàn)建立強(qiáng)度條件。利用強(qiáng)度理論建立強(qiáng)度條件1§10－2四個(gè)常用強(qiáng)度理論

及其相當(dāng)應(yīng)力

破壞形式分類

脆性斷裂塑性屈服§10－2四個(gè)常用強(qiáng)度理論

2（一）脆性斷裂理論

1.最大拉應(yīng)力理論無論材料處于什么應(yīng)力狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達(dá)到極限值，材料就會(huì)發(fā)生脆性斷裂。（第一強(qiáng)度理論）（一）脆性斷裂理論1.最大拉應(yīng)力理論3

破壞原因：stmax

（最大拉應(yīng)力）

破壞條件：s1=so（sb）強(qiáng)度條件:適用范圍:脆性材料拉、扭；一般材料三向拉；鑄鐵二向拉-拉，拉-壓（st＞

sc）破壞原因：stmax（最大拉應(yīng)力）強(qiáng)度條件:適用范圍:42.最大伸長線應(yīng)變理論

無論材料處于什么應(yīng)力狀態(tài)，只要最大伸長線應(yīng)變達(dá)到極限值，材料就發(fā)生脆性斷裂。

破壞原因：etmax（最大伸長線應(yīng)變）

破壞條件：e1=eo

強(qiáng)度條件：s1－n（s2+s3）≤sb/n=[s]

適用范圍：石、混凝土壓；鑄鐵二向拉-壓（st≤sc）2.最大伸長線應(yīng)變理論無論材料處于什么應(yīng)5（二）塑性屈服理論

1.最大剪應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）

無論材料處于什么應(yīng)力狀態(tài)，只要最大剪應(yīng)力達(dá)到極限值，就發(fā)生屈服破壞。

適用范圍：塑性材料屈服破壞；一般材料三向壓。破壞原因：tmax

破壞條件:

tmax=to強(qiáng)度條件（二）塑性屈服理論1.最大剪應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）62.形狀改變比能理論

（第四強(qiáng)度理論，20世紀(jì)初，Mises）

無論材料處于什么應(yīng)力狀態(tài)，只要形狀改變比能達(dá)到極限值，就發(fā)生屈服破壞。

(Mises’sCriterion)2.形狀改變比能理論（第四強(qiáng)度理論，20世紀(jì)初，M7123=s123=s8破壞原因：uf

（形狀改變比能）強(qiáng)度條件：破壞條件：適用范圍：塑性材料屈服；一般材料三向壓。破壞原因：uf（形狀改變比能）強(qiáng)度條件：破壞條件：適用9（三）相當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度條件中直接與許用應(yīng)力[σ]比較的量，稱為相當(dāng)應(yīng)力σr

(形狀改變比能理論)(最大剪應(yīng)力理論)(最大拉應(yīng)力理論)（最大伸長線應(yīng)變理論）（三）相當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度條件中直接與許用應(yīng)力10

強(qiáng)度條件的一般形式

sr≤[s]強(qiáng)度條件的一般形式11（四）平面應(yīng)力狀態(tài)特例已知：和試寫出:

最大剪應(yīng)力理論和形狀改變比能理論的相當(dāng)應(yīng)力的表達(dá)式。（四）平面應(yīng)力狀態(tài)特例已知：和12解：首先確定主應(yīng)力2＝0解：首先確定主應(yīng)力2＝013最大剪應(yīng)力理論形狀改變比能理論r4==

2＋32最大剪應(yīng)力理論形狀改變比能理論r4==2＋3214§10－3莫爾強(qiáng)度理論

及其相當(dāng)應(yīng)力

莫爾強(qiáng)度理論是以各種狀態(tài)下材料的破壞試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，而不是簡單地假設(shè)材料地破壞是由某一個(gè)因素達(dá)到了極限值而引起地，從而建立起來的帶有一定經(jīng)驗(yàn)性的強(qiáng)度理論§10－3莫爾強(qiáng)度理論

及其相當(dāng)應(yīng)力 莫爾強(qiáng)度理論是以各15O

極限應(yīng)力圓一、兩個(gè)概念：1、極限應(yīng)力圓：O極限應(yīng)力圓一、兩個(gè)概念：1、極限應(yīng)力圓：162、極限曲線：2、極限曲線：173、近似極限曲線：3、近似極限曲線：18二、莫爾強(qiáng)度理論：

任意一點(diǎn)的應(yīng)力圓若與極限曲線相接觸，則材料即將屈服或剪斷。下面推導(dǎo)莫爾強(qiáng)度理論的破壞條件二、莫爾強(qiáng)度理論：下面推導(dǎo)莫爾強(qiáng)度理論的破壞條件19四個(gè)常用古典強(qiáng)度理論課件20整理得破壞條件整理21強(qiáng)度條件：相當(dāng)應(yīng)力：適用范圍：

考慮了材料拉壓強(qiáng)度不等的情況，可以用于鑄鐵等脆性材料，也可用于塑性材料。當(dāng)材料的拉壓強(qiáng)度相同時(shí)，和第三強(qiáng)度理論相同。強(qiáng)度條件：相當(dāng)應(yīng)力：適用范圍：22§10－5各種強(qiáng)度理論的適用范圍及其應(yīng)用1、各種強(qiáng)度理論的適用范圍：（1）三軸拉伸時(shí)，脆性或塑性材料都會(huì)發(fā)生脆性斷裂，應(yīng)采用最大拉應(yīng)力理論（2）對于脆性材料，在二軸應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)采用最大拉應(yīng)力理論。如果抗拉壓強(qiáng)度不同，應(yīng)采用莫爾強(qiáng)度理論（3）對應(yīng)塑性材料，應(yīng)采用形狀改變比能理論或最大剪應(yīng)力理論（4）在三軸壓縮應(yīng)力狀態(tài)下，對塑性和脆性材料一般采用形狀改變比能理論。§10－5各種強(qiáng)度理論的適用范圍及其應(yīng)用1、各種強(qiáng)度理論的23最后，要注意強(qiáng)度設(shè)計(jì)的全過程要確定構(gòu)件危險(xiǎn)狀態(tài)、危險(xiǎn)截面、危險(xiǎn)點(diǎn)，危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。最后，要注意強(qiáng)度設(shè)計(jì)的全過程24利用強(qiáng)度理論建立強(qiáng)度條件（1）對破壞形式分類；（2）同一種形式的破壞，可以認(rèn)為是由相同的原因造成的；（3）至于破壞的原因是什么，可由觀察提出假說，這些假說稱為強(qiáng)度理論;

（4）利用簡單拉伸實(shí)驗(yàn)建立強(qiáng)度條件。利用強(qiáng)度理論建立強(qiáng)度條件25§10－2四個(gè)常用強(qiáng)度理論

及其相當(dāng)應(yīng)力

破壞形式分類

脆性斷裂塑性屈服§10－2四個(gè)常用強(qiáng)度理論

26（一）脆性斷裂理論

1.最大拉應(yīng)力理論無論材料處于什么應(yīng)力狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達(dá)到極限值，材料就會(huì)發(fā)生脆性斷裂。（第一強(qiáng)度理論）（一）脆性斷裂理論1.最大拉應(yīng)力理論27

破壞原因：stmax

（最大拉應(yīng)力）

破壞條件：s1=so（sb）強(qiáng)度條件:適用范圍:脆性材料拉、扭；一般材料三向拉；鑄鐵二向拉-拉，拉-壓（st＞

sc）破壞原因：stmax（最大拉應(yīng)力）強(qiáng)度條件:適用范圍:282.最大伸長線應(yīng)變理論

無論材料處于什么應(yīng)力狀態(tài)，只要最大伸長線應(yīng)變達(dá)到極限值，材料就發(fā)生脆性斷裂。

破壞原因：etmax（最大伸長線應(yīng)變）

破壞條件：e1=eo

強(qiáng)度條件：s1－n（s2+s3）≤sb/n=[s]

適用范圍：石、混凝土壓；鑄鐵二向拉-壓（st≤sc）2.最大伸長線應(yīng)變理論無論材料處于什么應(yīng)29（二）塑性屈服理論

1.最大剪應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）

無論材料處于什么應(yīng)力狀態(tài)，只要最大剪應(yīng)力達(dá)到極限值，就發(fā)生屈服破壞。

適用范圍：塑性材料屈服破壞；一般材料三向壓。破壞原因：tmax

破壞條件:

tmax=to強(qiáng)度條件（二）塑性屈服理論1.最大剪應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）302.形狀改變比能理論

（第四強(qiáng)度理論，20世紀(jì)初，Mises）

無論材料處于什么應(yīng)力狀態(tài)，只要形狀改變比能達(dá)到極限值，就發(fā)生屈服破壞。

(Mises’sCriterion)2.形狀改變比能理論（第四強(qiáng)度理論，20世紀(jì)初，M31123=s123=s32破壞原因：uf

（形狀改變比能）強(qiáng)度條件：破壞條件：適用范圍：塑性材料屈服；一般材料三向壓。破壞原因：uf（形狀改變比能）強(qiáng)度條件：破壞條件：適用33（三）相當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度條件中直接與許用應(yīng)力[σ]比較的量，稱為相當(dāng)應(yīng)力σr

(形狀改變比能理論)(最大剪應(yīng)力理論)(最大拉應(yīng)力理論)（最大伸長線應(yīng)變理論）（三）相當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度條件中直接與許用應(yīng)力34

強(qiáng)度條件的一般形式

sr≤[s]強(qiáng)度條件的一般形式35（四）平面應(yīng)力狀態(tài)特例已知：和試寫出:

最大剪應(yīng)力理論和形狀改變比能理論的相當(dāng)應(yīng)力的表達(dá)式。（四）平面應(yīng)力狀態(tài)特例已知：和36解：首先確定主應(yīng)力2＝0解：首先確定主應(yīng)力2＝037最大剪應(yīng)力理論形狀改變比能理論r4==

2＋32最大剪應(yīng)力理論形狀改變比能理論r4==2＋3238§10－3莫爾強(qiáng)度理論

及其相當(dāng)應(yīng)力

莫爾強(qiáng)度理論是以各種狀態(tài)下材料的破壞試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，而不是簡單地假設(shè)材料地破壞是由某一個(gè)因素達(dá)到了極限值而引起地，從而建立起來的帶有一定經(jīng)驗(yàn)性的強(qiáng)度理論§10－3莫爾強(qiáng)度理論

及其相當(dāng)應(yīng)力 莫爾強(qiáng)度理論是以各39O

極限應(yīng)力圓一、兩個(gè)概念：1、極限應(yīng)力圓：O極限應(yīng)力圓一、兩個(gè)概念：1、極限應(yīng)力圓：402、極限曲線：2、極限曲線：413、近似極限曲線：3、近似極限曲線：42二、莫爾強(qiáng)度理論：

任意一點(diǎn)的應(yīng)力圓若與極限曲線相接觸，則材料即將屈服或剪斷。下面推導(dǎo)莫爾強(qiáng)度理論的破壞條件二、莫爾強(qiáng)度理論：下面推導(dǎo)莫爾強(qiáng)度理論的破壞條件43四個(gè)常用古典強(qiáng)度理論課件44整理得破壞條件整理45強(qiáng)度條件：相當(dāng)應(yīng)力：適用范圍：

考慮了材料拉壓強(qiáng)度不等的情況，可以用于鑄鐵等脆性材料，也可用于塑性材料。當(dāng)材料的拉壓強(qiáng)度相同時(shí)，和第三強(qiáng)度理論相同。強(qiáng)度條件：相當(dāng)應(yīng)力：適用范圍：46§10－5各種強(qiáng)度理論的適用范圍及其應(yīng)用1、各種強(qiáng)度理論的適用范圍：（1）