材料力学课件第八章应力状态与强度理论.pptx

材料力学课件第八章应力状态与强度理论BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA

目录CONTENTS应力状态分析强度理论组合变形实验应力分析材料失效与断裂力学基础

BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01应力状态分析

应力状态概念应力状态物体在受力状态下，各点处的应力大小、方向及应力的作用面。应力状态分类根据应力分量数目和应力作用面数目，可将应力状态分为单向应力状态、二向应力状态和三向应力状态。应力状态与变形关系应力状态决定了物体的变形情况，而变形情况又反映了应力状态。

03空间直角坐标系下的应力分量通过三个相互垂直的坐标面上的正应力和剪切应力分量来表示空间某点的应力状态。01应力圆表示某一点处的应力状态的几何图形，通过将该点的应力分量标在极坐标上形成。02应力矩阵表示某一点处所有应力分量的矩阵形式，包括剪切应力和正应力。应力状态的表示方法

物体在受力状态下，只在两个相互垂直的平面上存在应力分量，其他方向的应力分量均为零的状态。平面应力状态平面应力状态中最大的和次大的正应力，以及这两个正应力对应的方向。主应力与主方向主应力的作用面称为主平面，而主平面上的两个相互垂直的轴线称为主轴。主平面与主轴平面应力状态分析

BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02强度理论

强度理论是用于描述材料在复杂应力状态下失效行为的准则。它基于对材料内部应力分布的分析，以确定材料在不同受力条件下所能承受的最大载荷。强度理论对于工程设计和结构安全评估具有重要意义。强度理论概念

第二强度理论（最大伸长线应变理论）：材料在最大伸长线应变达到某一临界值时发生断裂。第三强度理论（最大剪切应力理论）：材料在最大剪切应力达到某一临界值时发生屈服。第一强度理论（最大拉应力理论）：材料在最大拉应力作用下发生断裂。经典强度理论

基于形状改变比能而非最大剪切应力来判断材料是否发生屈服。第四强度理论损伤容限强度理论高温强度理论考虑材料内部损伤累积对强度的影响，适用于预测疲劳寿命和延寿分析。考虑温度对材料强度的影响，适用于高温环境下材料的性能评估。030201新的强度理论

BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03组合变形

总结词描述了当材料同时受到弯曲和拉伸作用时的应力状态和强度问题。详细描述在弯曲与拉伸组合变形中，材料同时受到弯曲力和拉伸力的作用。这种组合变形会导致材料内部产生剪切应力和正应力。为了分析这种组合变形的强度问题，需要综合考虑弯曲和拉伸的应力状态，并考虑材料的抗剪切和抗拉伸能力。弯曲与拉伸组合变形

探讨了当材料同时受到弯曲和压缩作用时的应力状态和强度问题。总结词在弯曲与压缩组合变形中，材料不仅受到弯曲力的作用，还受到垂直于弯曲面的压缩力作用。这种组合变形会导致材料内部产生剪切应力和压应力。为了分析这种组合变形的强度问题，需要考虑弯曲和压缩的应力状态，并考虑材料的抗剪切和抗压能力。详细描述弯曲与压缩组合变形

总结词讨论了当材料同时受到剪切和弯曲作用时的应力状态和强度问题。详细描述在剪切与弯曲组合变形中，材料同时受到剪切力和弯曲力的作用。这种组合变形会导致材料内部产生剪切应力和正应力。为了分析这种组合变形的强度问题，需要考虑剪切和弯曲的应力状态，并考虑材料的抗剪切和抗弯曲能力。剪切与弯曲组合变形

BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04实验应力分析

实验应力分析概述实验应力分析是研究材料在受力状态下应力分布、大小和方向的一种方法。通过实验应力分析，可以了解材料的应力应变行为、强度特性以及失效模式。实验应力分析在工程设计和安全性评估中具有重要意义。

电阻应变测量技术利用金属导体的电阻随机械变形而变化的特性来测量应变。通过测量电阻的变化，可以推算出材料的应变，进一步计算出应力。电阻应变测量技术具有测量精度高、稳定性好、适应性强等优点，广泛应用于实验应力分析中。电阻应变测量技术

光弹性法利用光的干涉和衍射原理来观察和测量材料内部的应力分布。通过在材料上施加偏振光，可以观察到光弹性效应，即应力引起的光学变化。光弹性法可以直观地显示出材料内部的应力分布和变化，对于研究复杂应力状态和多向应力问题具有独特优势。光弹性法

BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05材料失效与断裂力学基础

材料在无明显塑性变形情况下突然发生的断裂，断口呈脆性断裂特征，常发生在低温或加载速率较高的情况下。脆性断裂材料在发生较大塑性变形后发生的断裂，断口呈韧性断裂特征，常发生在温度较高或加载速率较低的情况下。韧性断裂脆性断裂与韧性断裂

裂纹在应力作用下，从表面或内部缺陷开始，逐渐向内部扩