工程力學(xué)河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院課件

工程力學(xué)河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院工程力學(xué)河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院主講：張慧強(qiáng)度理論的介紹工程力學(xué)（第三十九講）主講：張慧強(qiáng)度理論的介紹工程力學(xué)（第三十九講）工程力學(xué)（第三十九講）強(qiáng)度理論的概念本講內(nèi)容：四種常用的強(qiáng)度理論摩爾強(qiáng)度理論工程力學(xué)（第三十九講）強(qiáng)度理論的概念本講內(nèi)容：四種一、強(qiáng)度理論的概念第三十九講強(qiáng)度理論的介紹

一、強(qiáng)度理論的概念第三十九講強(qiáng)度理論的介紹單向應(yīng)力狀態(tài)假說強(qiáng)度理論純切應(yīng)力狀態(tài)拉伸試驗(yàn)一、強(qiáng)度理論的概念1、當(dāng)危險(xiǎn)點(diǎn)處于簡單應(yīng)力狀態(tài)時(shí)的強(qiáng)度條件2、當(dāng)危險(xiǎn)點(diǎn)處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)時(shí)的強(qiáng)度條件？()[]？單向應(yīng)力狀態(tài)假說強(qiáng)度理論純切應(yīng)力狀態(tài)拉伸試驗(yàn)一、強(qiáng)度理論的概

材料的破壞形式有兩種：一、強(qiáng)度理論的概念1、脆性斷裂破壞；2、塑性屈服破壞。材料的破壞形式有兩種：一、強(qiáng)度理論的概念1、脆性斷裂破壞；二、四種常用的強(qiáng)度理論第三十九講強(qiáng)度理論的介紹二、四種常用的強(qiáng)度理論第三十九講強(qiáng)度理論的介紹二、四種常用的強(qiáng)度理論1、關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論2、關(guān)于塑性屈服的強(qiáng)度理論二、四種常用的強(qiáng)度理論1、關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論2、關(guān)于塑性鑄鐵扭轉(zhuǎn)1、關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論I、最大拉應(yīng)力理論（第一強(qiáng)度理論）破壞條件：σ1

=

σb[σ]

=

σb

/n強(qiáng)度條件：σ1

≤

[σ]

沒有考慮σ2，σ3對(duì)破壞的影響。當(dāng)脆性材料處于拉應(yīng)力為主的應(yīng)力狀態(tài)時(shí)基本上與試驗(yàn)結(jié)果相符。σb由單向拉伸實(shí)驗(yàn)確定二、四種常用的強(qiáng)度理論鑄鐵扭轉(zhuǎn)1、關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論I、最大拉應(yīng)力理論（第一強(qiáng)Ⅱ、最大拉應(yīng)變理論（第二強(qiáng)度理論）破壞條件：ε1

=

εu強(qiáng)度條件：σ1

-

（σ2

+

σ3）

≤

[σ]

只適用于材料直至發(fā)生脆斷前都在線彈性范圍內(nèi)工作。只與少數(shù)脆性材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符合，工程中較少應(yīng)用。即σ1-

（

σ2+

σ3）

=

σbσb—單向拉伸實(shí)驗(yàn)確定混凝土壓縮一、關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論1、關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論二、四種常用的強(qiáng)度理論Ⅱ、最大拉應(yīng)變理論（第二強(qiáng)度理論）破壞條件：ε1=ε低碳鋼拉伸III、最大切應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）屈服條件：τmax

=

τs

強(qiáng)度條件：

σ1

-

σ3≤

[σ]

沒有考慮σ2

對(duì)屈服破壞的影響。用這一理論計(jì)算簡單且結(jié)果偏于安全，在工程中廣泛應(yīng)用。即σ1

-

σ3=

σs——Tresca屈服準(zhǔn)則2、關(guān)于屈服的強(qiáng)度理論二、四種常用的強(qiáng)度理論低碳鋼拉伸III、最大切應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）屈服條IV、形狀改變能密度理論（第四強(qiáng)度理論）屈服條件：vd=

vdu強(qiáng)度條件：

2、關(guān)于屈服的強(qiáng)度理論二、四種常用的強(qiáng)度理論IV、形狀改變能密度理論（第四強(qiáng)度理論）屈服條件：vd=III、最大切應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）σ1

-

σ3≤

[σ]

IV、形狀改變能密度理論（第四強(qiáng)度理論）二、四種常用的強(qiáng)度理論2、關(guān)于屈服的強(qiáng)度理論III、最大切應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）σ1-σ3三、摩爾強(qiáng)度理論第三十九講強(qiáng)度理論的介紹

三、摩爾強(qiáng)度理論第三十九講強(qiáng)度理論的介紹鑄鐵壓縮材料發(fā)生剪斷破壞的因素主要是切應(yīng)力，但也和同一截面上的正應(yīng)力有關(guān)。（關(guān)于脆性材料的剪斷破壞原因）問題的提出：

三、摩爾強(qiáng)度理論鑄鐵壓縮材料發(fā)生剪斷破壞的因素主要是切應(yīng)力，但也和同按材料在破壞時(shí)的主應(yīng)力σ1、σ3所作的應(yīng)力圓，就代表在極限應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力圓——極限應(yīng)力圓。στ極限應(yīng)力圖σbtστO1O2Oσbc包絡(luò)線包絡(luò)線O3鑄鐵壓縮三、摩爾強(qiáng)度理論按材料在破壞時(shí)的主應(yīng)力σ1、σ3所作的應(yīng)力στO1O2O3OPNLKMσ3σ1σbcσbtσbtστO1O2OσbcO3三、摩爾強(qiáng)度理論強(qiáng)度條件：

破壞條件：

στO1O2O3OPNLKMσ3σ1σbcσbtσbtστO第一強(qiáng)度理論：第二強(qiáng)度理論：第三強(qiáng)度理論：第四強(qiáng)度理論：莫爾強(qiáng)度理論：第三十九講強(qiáng)度理論的介紹

第一強(qiáng)度理論：第二強(qiáng)度理論：第三強(qiáng)度理論：第四強(qiáng)度理論：莫爾工程力學(xué)（第三十九講）鳴謝本講中部分圖片、動(dòng)畫和視頻選自高等教育出版社等的出版物及公共網(wǎng)絡(luò)和媒體，主講人對(duì)相關(guān)單位及作者表示衷心的感謝！謝謝大家！工程力學(xué)（第三十九講）鳴謝本講中部分圖工程力學(xué)河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院工程力學(xué)河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院主講：張慧強(qiáng)度理論的介紹工程力學(xué)（第三十九講）主講：張慧強(qiáng)度理論的介紹工程力學(xué)（第三十九講）工程力學(xué)（第三十九講）強(qiáng)度理論的概念本講內(nèi)容：四種常用的強(qiáng)度理論摩爾強(qiáng)度理論工程力學(xué)（第三十九講）強(qiáng)度理論的概念本講內(nèi)容：四種一、強(qiáng)度理論的概念第三十九講強(qiáng)度理論的介紹

一、強(qiáng)度理論的概念第三十九講強(qiáng)度理論的介紹單向應(yīng)力狀態(tài)假說強(qiáng)度理論純切應(yīng)力狀態(tài)拉伸試驗(yàn)一、強(qiáng)度理論的概念1、當(dāng)危險(xiǎn)點(diǎn)處于簡單應(yīng)力狀態(tài)時(shí)的強(qiáng)度條件2、當(dāng)危險(xiǎn)點(diǎn)處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)時(shí)的強(qiáng)度條件？()[]？單向應(yīng)力狀態(tài)假說強(qiáng)度理論純切應(yīng)力狀態(tài)拉伸試驗(yàn)一、強(qiáng)度理論的概

材料的破壞形式有兩種：一、強(qiáng)度理論的概念1、脆性斷裂破壞；2、塑性屈服破壞。材料的破壞形式有兩種：一、強(qiáng)度理論的概念1、脆性斷裂破壞；二、四種常用的強(qiáng)度理論第三十九講強(qiáng)度理論的介紹二、四種常用的強(qiáng)度理論第三十九講強(qiáng)度理論的介紹二、四種常用的強(qiáng)度理論1、關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論2、關(guān)于塑性屈服的強(qiáng)度理論二、四種常用的強(qiáng)度理論1、關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論2、關(guān)于塑性鑄鐵扭轉(zhuǎn)1、關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論I、最大拉應(yīng)力理論（第一強(qiáng)度理論）破壞條件：σ1

=

σb[σ]

=

σb

/n強(qiáng)度條件：σ1

≤

[σ]

沒有考慮σ2，σ3對(duì)破壞的影響。當(dāng)脆性材料處于拉應(yīng)力為主的應(yīng)力狀態(tài)時(shí)基本上與試驗(yàn)結(jié)果相符。σb由單向拉伸實(shí)驗(yàn)確定二、四種常用的強(qiáng)度理論鑄鐵扭轉(zhuǎn)1、關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論I、最大拉應(yīng)力理論（第一強(qiáng)Ⅱ、最大拉應(yīng)變理論（第二強(qiáng)度理論）破壞條件：ε1

=

εu強(qiáng)度條件：σ1

-

（σ2

+

σ3）

≤

[σ]

只適用于材料直至發(fā)生脆斷前都在線彈性范圍內(nèi)工作。只與少數(shù)脆性材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符合，工程中較少應(yīng)用。即σ1-

（

σ2+

σ3）

=

σbσb—單向拉伸實(shí)驗(yàn)確定混凝土壓縮一、關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論1、關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論二、四種常用的強(qiáng)度理論Ⅱ、最大拉應(yīng)變理論（第二強(qiáng)度理論）破壞條件：ε1=ε低碳鋼拉伸III、最大切應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）屈服條件：τmax

=

τs

強(qiáng)度條件：

σ1

-

σ3≤

[σ]

沒有考慮σ2

對(duì)屈服破壞的影響。用這一理論計(jì)算簡單且結(jié)果偏于安全，在工程中廣泛應(yīng)用。即σ1

-

σ3=

σs——Tresca屈服準(zhǔn)則2、關(guān)于屈服的強(qiáng)度理論二、四種常用的強(qiáng)度理論低碳鋼拉伸III、最大切應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）屈服條IV、形狀改變能密度理論（第四強(qiáng)度理論）屈服條件：vd=

vdu強(qiáng)度條件：

2、關(guān)于屈服的強(qiáng)度理論二、四種常用的強(qiáng)度理論IV、形狀改變能密度理論（第四強(qiáng)度理論）屈服條件：vd=III、最大切應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）σ1

-

σ3≤

[σ]

IV、形狀改變能密度理論（第四強(qiáng)度理論）二、四種常用的強(qiáng)度理論2、關(guān)于屈服的強(qiáng)度理論III、最大切應(yīng)力理論（第三強(qiáng)度理論）σ1-σ3三、摩爾強(qiáng)度理論第三十九講強(qiáng)度理論的介紹

三、摩爾強(qiáng)度理論第三十九講強(qiáng)度理論的介紹鑄鐵壓縮材料發(fā)生剪斷破壞的因素主要是切應(yīng)力，但也和同一截面上的正應(yīng)力有關(guān)。（關(guān)于脆性材料的剪斷破壞原因）問題的提出：

三、摩爾強(qiáng)度理論鑄鐵壓縮材料發(fā)生剪斷破壞的因素主要是切應(yīng)力，但也和同按材料在破壞時(shí)的主應(yīng)力σ1、σ3所作的應(yīng)力圓，就代表在極限應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力圓——極限應(yīng)力圓。στ極限應(yīng)力圖σbtστO1O2Oσbc包絡(luò)線包絡(luò)線O3鑄鐵壓縮三、摩爾強(qiáng)度理論按材料在破壞時(shí)的主應(yīng)力σ1、σ3所作的應(yīng)力στO1O2O3OPNLKMσ3σ1σbcσbtσbtστO1O2OσbcO3三、摩爾強(qiáng)度理論強(qiáng)度條件：

破壞條件：

στO1O2O3OPNLKMσ3