强度失效材料力学课件.ppt

1、 三种拉伸应力三种拉伸应力- -应变曲线应变曲线单向压缩应力状态下材料的力学行为单向压缩应力状态下材料的力学行为单向应力状态下材料的失效判据单向应力状态下材料的失效判据脆性材料脆性材料韧性金属材料韧性金属材料聚合物聚合物 屈服行为屈服行为0.2 屈服行为屈服行为0.2 硬化与软化行为硬化与软化行为 硬化与软化行为硬化与软化行为 断裂行为断裂行为%100 ooulll 韧性指标韧性指标脆性材料韧性金属材料延伸率延伸率 卸载与重新加载行为卸载与重新加载行为卸载卸载 卸载与再加载行为卸载与再加载行为再加载再加载7-27-2 失效的概念与分类失效的概念与分类材料的力学行为使构件丧式正常功能的现象构件失

2、效失效分类失效分类max= = bmax= = s7-3 常温静载下的失效静载下的失效(1) 屈屈 服服(2) 断断 裂裂无裂纹体无裂纹体含裂纹体含裂纹体(Failure by Lost Strength) 由于由于断裂断裂(Rupture)或或屈服屈服(Yield)引起的失效引起的失效7-4 omaxmax 231max 22so3o1omax 123= s231max 22so3o1omax123= ss31 ss31ns31 oddvv oddvv123= s213232221d)()()(61Ev2sod31Evs213232221)()()(21 ss213232221)()()(2

3、1ns213232221)()()(21s22平面应力状态下畸变能准则的几何表示ss0. 5s0. 577s 无裂纹体的断裂准则无裂纹体的断裂准则最大拉应力准则最大拉应力准则(Maximum Tensile-Stress Criterion)0(1omaxmax 无论材料处于什么应力状态无论材料处于什么应力状态, , 只要产生只要产生 脆性断裂脆性断裂, , 都是由于微元最大拉力达到了都是由于微元最大拉力达到了一个共同的极限值。一个共同的极限值。 123= bbomax ) 0(11max 无裂纹体的断裂准则无裂纹体的断裂准则最大拉应力准则最大拉应力准则b1 bb1n应力集中因数应力集中因数

4、K= max/ avg应力集中因数应力集中因数 K2 arxyaKrKrKrKxyyx23cos2cos2sin2)23sin2sin1 (2cos2)23sin2sin1 (2cos2IIII名义应力名义应力 xyyx ,0r， KI KIC 莫尔准则莫尔准则 2132322214r)()()(21)(4s 313r)(3s 11r)(1s 其次确定主应力其次确定主应力例例 题题 一一224212xyyxyx224212xyyxyx 0 和和 213232221)()()(21 =例题7-5254080已知：s=250Mpa求：安全系数解：1。求主应力8040252。 最大切应力准则的安全系

5、数3。畸变能准则的安全系数s213232221)()()(21s31 ss85450THM 关于失效的几点结论关于失效的几点结论 关于设计准则的应用关于设计准则的应用 失效分析的重要性失效分析的重要性7-8 结论和讨论 第二 要区分构件失效和结构失效关于失效准则的应用那一种应力状态下最先发生失效？7-8-5 安全因数的选择n材料性能的差异材料性能的差异n加载次数加载次数n荷载估计准确性荷载估计准确性n可能失效形式可能失效形式n分析方法准确性分析方法准确性n结构工作环境损伤结构工作环境损伤第一次 7-6（3），7-7（2），7-9（3）第二次 7-12，7-13，7-16精品课件精品课件！精品课件精品课件！