《材料力學(xué)》課件7-6強(qiáng)度理論及其相當(dāng)應(yīng)力

《材料力學(xué)》課件7-6強(qiáng)度理論及其相當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度理論概述相當(dāng)應(yīng)力概念四大強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論的比較與選擇材料強(qiáng)度的實驗測定contents目錄01強(qiáng)度理論概述強(qiáng)度理論定義強(qiáng)度理論定義：強(qiáng)度理論是用于預(yù)測材料在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下能否承受而不破壞的理論。它基于對材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)和應(yīng)力分布的假設(shè)，通過數(shù)學(xué)模型描述材料的失效行為。強(qiáng)度理論是材料力學(xué)中一個重要的分支，它為工程實踐中各種結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計和安全評估提供了理論基礎(chǔ)。強(qiáng)度理論在工程實踐中的重要性：在各種工程結(jié)構(gòu)中，如橋梁、建筑、航空航天器等，材料的強(qiáng)度是至關(guān)重要的。強(qiáng)度理論為工程師提供了評估材料在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的失效能力的方法，從而確保結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。強(qiáng)度理論對于材料科學(xué)和固體力學(xué)的發(fā)展也具有重要意義，它推動了相關(guān)學(xué)科的理論研究和實驗驗證。強(qiáng)度理論的重要性強(qiáng)度理論的分類最大剪應(yīng)力理論（Tresca理論）該理論認(rèn)為當(dāng)最大剪應(yīng)力達(dá)到材料的剪切極限時，材料發(fā)生屈服。最大伸長線應(yīng)變理論（Mises理論）該理論認(rèn)為當(dāng)最大伸長線應(yīng)變達(dá)到材料的極限伸長率時，材料發(fā)生屈服。形狀改變比能理論（Hohenbichle…該理論認(rèn)為當(dāng)形狀改變比能達(dá)到某一臨界值時，材料發(fā)生屈服。流動法則理論該理論認(rèn)為當(dāng)某一特定的應(yīng)力分量達(dá)到材料的極限值時，材料發(fā)生屈服。02相當(dāng)應(yīng)力概念相當(dāng)應(yīng)力也稱為名義應(yīng)力或片面應(yīng)力，是指無量綱的應(yīng)力值，用于表示材料在某個點上的應(yīng)力大小。它不考慮應(yīng)力的方向，只考慮應(yīng)力的數(shù)值。相當(dāng)應(yīng)力的計算公式為：相當(dāng)應(yīng)力=絕對應(yīng)力/材料的抗拉強(qiáng)度或抗壓強(qiáng)度。這個公式將實際的應(yīng)力值與材料的極限抗拉或抗壓強(qiáng)度進(jìn)行比較，從而得到一個相對的應(yīng)力值。相當(dāng)應(yīng)力的定義根據(jù)材料的不同，可以采用不同的標(biāo)準(zhǔn)來計算相當(dāng)應(yīng)力。對于金屬材料，常用的標(biāo)準(zhǔn)是按照材料的屈服強(qiáng)度來計算相當(dāng)應(yīng)力。而對于混凝土等脆性材料，則通常采用極限抗壓強(qiáng)度來計算相當(dāng)應(yīng)力。在計算相當(dāng)應(yīng)力時，需要先確定材料的抗拉或抗壓強(qiáng)度。這個值可以通過實驗獲得，也可以根據(jù)材料的性質(zhì)和經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。相當(dāng)應(yīng)力的計算方法VS相當(dāng)應(yīng)力在材料力學(xué)中廣泛應(yīng)用于評估材料的強(qiáng)度和安全性。通過比較材料的相當(dāng)應(yīng)力與材料的極限強(qiáng)度，可以判斷材料是否會發(fā)生屈服、斷裂或其他形式的失效。在工程設(shè)計和結(jié)構(gòu)分析中，相當(dāng)應(yīng)力是評估材料性能和結(jié)構(gòu)安全性的重要參數(shù)。例如，在橋梁、建筑、機(jī)械零件等的設(shè)計中，需要考慮到材料的相當(dāng)應(yīng)力，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。相當(dāng)應(yīng)力的應(yīng)用場景03四大強(qiáng)度理論總結(jié)詞最大拉應(yīng)力理論詳細(xì)描述該理論認(rèn)為最大拉應(yīng)力是導(dǎo)致材料破壞的主要因素，當(dāng)最大拉應(yīng)力達(dá)到材料的極限抗拉強(qiáng)度時，材料發(fā)生脆性斷裂。第一強(qiáng)度理論第二強(qiáng)度理論最大拉應(yīng)變理論總結(jié)詞該理論認(rèn)為最大拉應(yīng)變是導(dǎo)致材料破壞的主要因素，當(dāng)最大拉應(yīng)變達(dá)到材料的極限抗拉應(yīng)變時，材料發(fā)生脆性斷裂。詳細(xì)描述最大切應(yīng)力理論該理論認(rèn)為最大切應(yīng)力是導(dǎo)致材料破壞的主要因素，當(dāng)最大切應(yīng)力達(dá)到材料的極限抗切強(qiáng)度時，材料發(fā)生脆性斷裂。總結(jié)詞詳細(xì)描述第三強(qiáng)度理論總結(jié)詞畸變能理論要點一要點二詳細(xì)描述該理論認(rèn)為畸變能是導(dǎo)致材料破壞的主要因素，當(dāng)畸變能達(dá)到材料的極限抗畸變能時，材料發(fā)生塑性斷裂。第四強(qiáng)度理論04強(qiáng)度理論的比較與選擇最大伸長線應(yīng)變理論該理論認(rèn)為最大伸長線應(yīng)變是導(dǎo)致材料斷裂的主要因素，適用于塑性材料。形狀改變比能理論該理論認(rèn)為形狀改變比能是導(dǎo)致材料斷裂的主要因素，適用于韌性較好的材料。最大剪切應(yīng)力理論該理論認(rèn)為最大剪切應(yīng)力是導(dǎo)致材料斷裂的主要因素，適用于大多數(shù)材料。最大拉應(yīng)力理論該理論認(rèn)為最大拉應(yīng)力是導(dǎo)致材料斷裂的主要因素，適用于脆性材料。四大強(qiáng)度理論的比較根據(jù)材料的性質(zhì)選擇對于脆性材料，應(yīng)選擇最大拉應(yīng)力理論或最大伸長線應(yīng)變理論；對于塑性材料，應(yīng)選擇最大剪切應(yīng)力理論或形狀改變比能理論。根據(jù)應(yīng)力的狀態(tài)選擇對于單向應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)選擇最大拉應(yīng)力理論或最大伸長線應(yīng)變理論；對于多向應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)選擇最大剪切應(yīng)力理論或形狀改變比能理論。強(qiáng)度理論的選擇原則考慮更多的影響因素隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)材料的斷裂不僅與應(yīng)力和應(yīng)變有關(guān)，還與溫度、加載速率、環(huán)境介質(zhì)等因素有關(guān)。因此，未來的強(qiáng)度理論將考慮更多的影響因素。建立更精確的模型現(xiàn)有的強(qiáng)度理論模型存在一定的局限性，如不能準(zhǔn)確預(yù)測某些材料的斷裂行為。因此，未來的研究將致力于建立更精確的模型，以提高預(yù)測的準(zhǔn)確性。引入新的物理機(jī)制隨著新材料和新技術(shù)的出現(xiàn)，材料的斷裂機(jī)制也變得更加復(fù)雜。因此，未來的強(qiáng)度理論將引入新的物理機(jī)制，以更好地描述材料的斷裂行為。強(qiáng)度理論的發(fā)展趨勢05材料強(qiáng)度的實驗測定拉伸實驗是測定材料在拉力作用下抵抗變形和斷裂的能力?？偨Y(jié)詞在拉伸實驗中，試樣在恒速拉伸力作用下逐漸變形直至斷裂，通過測量試樣的應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)，可以評估材料的抗拉強(qiáng)度、彈性模量等性能指標(biāo)。拉伸實驗是材料力學(xué)中最基本、最重要的實驗之一。詳細(xì)描述拉伸實驗總結(jié)詞壓縮實驗是測定材料在壓力作用下抵抗變形和破壞的能力。詳細(xì)描述在壓縮實驗中，試樣在恒速壓力作用下逐漸變形直至破壞，通過測量試樣的應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)，可以評估材料的抗壓強(qiáng)度、彈性模量等性能指標(biāo)。壓縮實驗對于脆性材料和塑性材料的性能評估尤為重要。壓縮實驗總結(jié)詞彎曲實驗是測定材料在彎曲力作用下抵抗變形和斷裂的能力。詳細(xì)描述在彎曲實驗中，試樣在彎曲力作用下逐漸變形直至斷裂，通過測量試樣的應(yīng)力、應(yīng)變等參數(shù)，可以評估材料的抗彎強(qiáng)度、撓曲模量等性能指標(biāo)。彎曲實驗廣泛應(yīng)用于評估梁、柱等結(jié)構(gòu)的承載能力。彎曲實驗扭轉(zhuǎn)實驗是測定材料在扭力作用下抵抗