07章應(yīng)力狀態(tài)-強(qiáng)度理論(54學(xué)時(shí))

§7-4強(qiáng)度理論的概述簡(jiǎn)單應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度條件復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度條件如何建立？塑性材料：脆性材料：簡(jiǎn)單應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度條件可以以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)建立；方法（邏輯推理的方法）現(xiàn)象推測(cè)假說(shuō)實(shí)踐學(xué)說(shuō)強(qiáng)度理論的概念針對(duì)導(dǎo)致材料破壞的原因所提出的假說(shuō)。材料力學(xué)的一個(gè)基本問(wèn)題就是研究構(gòu)件發(fā)生破壞的條件，直接根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立強(qiáng)度條件的方法是強(qiáng)度計(jì)算中最單可靠的方法。遺憾的是受實(shí)驗(yàn)技術(shù)的限制，復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度條件不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象低碳鋼（塑性）拉伸實(shí)驗(yàn)破壞現(xiàn)象—滑移破壞原因--扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單復(fù)雜破壞現(xiàn)象—切斷破壞原因--破壞原因皆為實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1：拉伸實(shí)驗(yàn)和扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)力狀態(tài)不同，但是破壞原因相同，皆為最大切應(yīng)力。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鑄鐵（脆性）拉伸實(shí)驗(yàn)破壞現(xiàn)象—拉斷扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單復(fù)雜破壞現(xiàn)象—拉斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2：拉伸實(shí)驗(yàn)和扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)力狀態(tài)不同，但是破壞原因相同，皆為最大拉應(yīng)力。破壞原因--破壞原因皆為破壞原因--推測(cè)原因

根據(jù)諸如以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的大量工程材料破壞事實(shí)，人們推測(cè)：對(duì)于同一種材料，無(wú)論其處于何種應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)材料破壞的原因是由同一種力學(xué)因素造成的。提出假說(shuō)引起破壞的某一影響因素理論分析求得該因素的極限值（此極限值與材料的應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān)）拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)定§7-5四種常用的強(qiáng)度理論材料的破壞形式：脆性斷裂：塑性屈服：脆性材料塑性材料強(qiáng)度理論：關(guān)于脆性斷裂的強(qiáng)度理論：關(guān)于塑性屈服的強(qiáng)度理論：第一，二強(qiáng)度理論第三，四強(qiáng)度理論第一強(qiáng)度理論（最大拉應(yīng)力理論）（1858年）脆性斷裂的破壞條件：理論實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度條件：實(shí)驗(yàn)表明：該理論與鑄鐵，陶瓷，巖石和混凝土等脆性材料的斷裂破壞相符和。但是，該理論未考慮其他兩個(gè)主應(yīng)力的影響。對(duì)壓縮應(yīng)力狀態(tài)不適用。第二強(qiáng)度理論（最大伸長(zhǎng)線(xiàn)應(yīng)變理論）（1860）脆性斷裂的破壞條件：理論實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度條件：實(shí)驗(yàn)表明：該理論與鑄鐵，陶瓷，巖石和混凝土等脆性材料的單向壓縮相符和。而且與鑄鐵的拉壓二向應(yīng)力且壓力較大時(shí)相符和。第三強(qiáng)度理論（最大切應(yīng)力理論）（1864年）塑性屈服的破壞條件：理論實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度條件：實(shí)驗(yàn)表明：該理論較滿(mǎn)意的解釋了塑性材料的塑性屈服，且偏于安全。但是未考慮第二主應(yīng)力的影響。第四強(qiáng)度理論（形狀改變比能理論）（1904年）塑性屈服的破壞條件：理論實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度條件：實(shí)驗(yàn)表明：該理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)接近，比第三強(qiáng)度理論更加完善。四個(gè)強(qiáng)度條件的統(tǒng)一形式：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：強(qiáng)度條件的選擇：塑性材料選擇的依據(jù)：根據(jù)材料的破壞形式；塑性屈服選擇三，四強(qiáng)度理論脆性材料脆性斷裂選擇一，二強(qiáng)度理論用強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度校核的過(guò)程：分析應(yīng)力狀態(tài)，計(jì)算主應(yīng)力選擇合適的強(qiáng)度理論，計(jì)算相當(dāng)應(yīng)力比較相當(dāng)應(yīng)力與許用應(yīng)力，校核強(qiáng)度見(jiàn)書(shū)P251-圖7-16例1：利用強(qiáng)度理論建立純剪切應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度條件，并尋求塑性材料許用剪應(yīng)力與許用拉應(yīng)力間的關(guān)系根據(jù)第三強(qiáng)度理論：另一方面：根據(jù)第四強(qiáng)度理論：另一方面：例：鋼制受內(nèi)壓薄壁筒，內(nèi)徑為D，壁厚為，試用強(qiáng)度理論確定內(nèi)壓p。P解：1、確定應(yīng)力狀態(tài)：見(jiàn)書(shū)P254-圖7-17（b）對(duì)于兩端開(kāi)口的受均布內(nèi)壓作用的薄壁圓筒見(jiàn)書(shū)P256-習(xí)