应力状态理论和强度理论课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《应力状态理论和强度理论课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 应力 状态 理论 强度 课件
- 资源描述:
-
1、1工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论第第 10 章章 应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论10-1 概概 述述10-2 平面应力状态分析平面应力状态分析10-3 三向应力状态的应力圆三向应力状态的应力圆10-4 平面应力状态下的虎克定律平面应力状态下的虎克定律10-5 强度理论及其应用强度理论及其应用2工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论1.应力状态的概念应力状态的概念2.平面应力状态分析平面应力状态分析3.平面应力状态下的胡克定律平面应力状态下的胡克定律4.三向应力状态三向应力状态5.强度理论及其应用强
2、度理论及其应用3工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论 应力状态应力状态:过一点各方向截面上的应力的集合叫做一点的应过一点各方向截面上的应力的集合叫做一点的应力状态。力状态。应力状态分析应力状态分析:分析一点的应力随截面方位改变而变化的规律。分析一点的应力随截面方位改变而变化的规律。应力状态分析的目的应力状态分析的目的:为强度分析计算打基础。了解强度破坏的力学因为强度分析计算打基础。了解强度破坏的力学因素。素。10-1 概概 述述1.应力状态的概念应力状态的概念4工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论FFFFTT 通过
3、杆内任意一点所作各个截面上的应力随通过杆内任意一点所作各个截面上的应力随着截面的方位而改变。着截面的方位而改变。轴向拉压时杆件斜截面上的应力分析轴向拉压时杆件斜截面上的应力分析5工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论2/,45 ,02/)2(sin,cosmax0max02 时时时时APAF/N cos/cos/APAPp6工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论 受扭杆件受扭杆件 TTy a bcdenx(a)detnxc(b)类似地,受扭杆件通过杆内任意一点所作各个截面类似地,受扭杆件通过杆内任意一点所作各个截面上的
4、应力也随着截面的方位而改变。上的应力也随着截面的方位而改变。7工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论12344545 maxmin,45,145Y,0X,0 根据对应力状态的分析,可以了解杆件中材料破根据对应力状态的分析,可以了解杆件中材料破坏的力学因素,并建立强度条件。坏的力学因素,并建立强度条件。8工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论铸铁轴向拉伸:铸铁轴向拉伸:沿横截面拉断破坏,断沿横截面拉断破坏,断口平齐。口平齐。铸铁轴向压缩:铸铁轴向压缩:沿斜截面剪断破坏。沿斜截面剪断破坏。低碳钢轴向拉伸时,沿低碳钢轴向拉伸
5、时,沿45 斜截面滑移而产生屈服斜截面滑移而产生屈服流动。断口有颈缩现象。流动。断口有颈缩现象。回顾单向应力状态的情况回顾单向应力状态的情况9工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论低碳钢扭转:低碳钢扭转:沿横截面剪断破坏。沿横截面剪断破坏。铸铁扭转:铸铁扭转:沿斜截面拉断破坏。沿斜截面拉断破坏。TTmax断裂线断裂线min铸铁的所谓扭转破坏,其实质上是沿铸铁的所谓扭转破坏,其实质上是沿45 方向拉伸方向拉伸引起的断裂。引起的断裂。10工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论 但对于一般的情况,例如梁在横力弯曲时,在但对于
6、一般的情况,例如梁在横力弯曲时,在梁的横截面上,除去离中性轴最远的和中性轴上的梁的横截面上,除去离中性轴最远的和中性轴上的各点以外,在其他各点处既有正应力又有切应力,各点以外,在其他各点处既有正应力又有切应力,作构件强度计算时,对于轴向拉压和纯弯曲的作构件强度计算时,对于轴向拉压和纯弯曲的构件,由于其材料处于单向拉伸或压缩状态,故可构件,由于其材料处于单向拉伸或压缩状态,故可根据构件横截面上的正应力与也是单向拉伸(压缩)根据构件横截面上的正应力与也是单向拉伸(压缩)时材料的容许应力加以比较来建立强度条件。时材料的容许应力加以比较来建立强度条件。对于自由扭转的构件,其材料处于纯剪切应力对于自由扭
7、转的构件,其材料处于纯剪切应力状态,故可根据构件横截面上的切应力与纯剪切时状态,故可根据构件横截面上的切应力与纯剪切时材料的容许应力加以比较来建立强度条件。材料的容许应力加以比较来建立强度条件。11工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论材料处于复杂的应力状态。当需要按照这种点处的材料处于复杂的应力状态。当需要按照这种点处的应力对梁进行强度计算时,必须考虑两种应力对材应力对梁进行强度计算时,必须考虑两种应力对材料强度的综合影响。要解决这类情况下的强度计算料强度的综合影响。要解决这类情况下的强度计算问题,就需要全面的研究一点处的应力状态。问题,就需要全面的研究
8、一点处的应力状态。2.应力状态分析的方法应力状态分析的方法 单元体单元体:一点处取出的边长无限小的正立方体。:一点处取出的边长无限小的正立方体。应力特点应力特点:单元体各表面上的应力视为均匀分:单元体各表面上的应力视为均匀分布。平行面上的应力相等。相邻垂直面上的剪布。平行面上的应力相等。相邻垂直面上的剪应力根据切应力互等定理确定。应力根据切应力互等定理确定。取研究对象取研究对象 截开并考察平衡截开并考察平衡 讨论结果讨论结果12工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论ITTTXXXY F F xFSMbIQSZZXyIMZXX13工程力学电子教案工程力学电子
9、教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论XXXYYXYY10-2 平面应力状态分析平面应力状态分析1.求斜截面上的应力求斜截面上的应力XXYXXYYYxydAxXXYYntyp 平面应力状态平面应力状态 yyxxyyxx14工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论0sin)sind(cos)sind(cos)cosd(sin)cosd(d0 AAAAAnyyxxXXYXXYYYxydAxXXYYntyp0cos)sind(sin)sind(sin)cosd(cos)cosd(d0 AAAAAtyyxx15工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和
10、强度理论应力状态理论和强度理论)12(2sin2cos22 xyxyx)22(2cos2sin2 xyx2222()()(2 3)22xyxyxXXYXXYYYxyAdxXXYYntyp16工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论 0,2 yx应力圆圆心:应力圆圆心:222xyx 半径:半径:2.作应力圆作应力圆XX,YY,2,0,2YX222xyxA1A21202O应力圆方程:应力圆方程:2222()()22xyxyxXXYXXYYYxy17工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论作应力圆:作应力圆:(2)注意应力的符号
11、,特别是剪应力注意应力的符号,特别是剪应力求斜截面上的应力:求斜截面上的应力:(1)找准起始点找准起始点(2)角度的旋转以角度的旋转以C为圆心为圆心(3)旋转方向相同旋转方向相同(4)2倍角的关系倍角的关系(5)应力的符号应力的符号(1)注意截面的选取注意截面的选取(1)点与面对应。点与面对应。(2)倍角与角对应。倍角与角对应。应力圆与单元体的对应关系:应力圆与单元体的对应关系:18工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论角度的取值范围和对应关系:角度的取值范围和对应关系:xyxODxDyCD2219工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力
12、状态理论和强度理论3.主应力与主平面主应力与主平面 单元体内切应力为零的截面称为主平面,单元体内切应力为零的截面称为主平面,主平面上的正应力是单元体内各截面上正应力主平面上的正应力是单元体内各截面上正应力的极值,称为主应力。的极值,称为主应力。可以证明,受力物体内任何一点处至少有三个可以证明,受力物体内任何一点处至少有三个相互垂直的主平面和三个相应的主应力。相互垂直的主平面和三个相应的主应力。XXXYYXYYXX,YY,2,0,2YX222xyxA1A22102O20工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论222221)2(2)2(2xyxyxxyxyx y
13、xxyxx 2arctg22/)()2tg(0003 平面应力状态为有两个主应力不等于零的应力状态。平面应力状态为有两个主应力不等于零的应力状态。XX,YY,2,0,2YX222xyxA1A22102O21工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论xyx121 2yxxyxx2tanarc22/)()2(ant00XX,YY,2,0,2YX222xyxA1A22102O22工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论如图所示的三个单元体是否处于平面应力状态?如图所示的三个单元体是否处于平面应力状态?(a)(b)MPa100MPa
14、100MPa100(c)MPa25MPa75MPa325思考题思考题 10123工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论思考题思考题10-1参考答案:参考答案:单向应力状态单向应力状态平面应力状态平面应力状态单向应力状态单向应力状态(a)(b)MPa100MPa100MPa100(c)MPa25MPa75MPa325222221)2(2)2(2xyxyxxyxyx 24工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论根据图示应力圆是否可知,对于图根据图示应力圆是否可知,对于图(a)示的单元体,示的单元体,(1)垂直于垂直于 x y
15、平面的截面上之最大平面的截面上之最大切切应力其值为应力其值为 max=(1-2)/2,作用在自,作用在自 1作用截面逆时针旋转作用截面逆时针旋转45的面上;(的面上;(2)该截面上还有正应力,其值为)该截面上还有正应力,其值为(1-2)/2。思考题思考题 10-2xyx12XX,YY,2,0,2YX222xyxA1A22102O25工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论求图示应力状态下单元体的与纸面垂直的任意截求图示应力状态下单元体的与纸面垂直的任意截面上的应力。面上的应力。思考题思考题 10-3221232)12(2sin2cos22 xyxyx)22(
16、2cos2sin2 xyx26工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论平面应力状态的应力圆平面应力状态的应力圆 1 2 3123=0132=0231=0平面应力状态平面应力状态27工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论3=-1=2=0单向应单向应力状态力状态1=2=03=-平面应平面应力状态力状态2=3=01=28工程力学电子教案工程力学电子教案应力状态理论和强度理论应力状态理论和强度理论(1)一点的应力随截面方位的改变而变化。一点的应力随截面方位的改变而变化。4.小结:小结:2sin2cos22xyxyx 2cos2s
展开阅读全文