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第三第四强度理论,第五组出品,目录,一,二,三,四,强度理论发展历程（Developmentcourseoffailurecriteria）,第三强度理论（Thirdfailurecriteria）,第四强度理论（Fourthfailurecriteria）,实际应用（Practicalapplication）,CONTENTS,壹,强度理论发展历程(Developmentcourseoffailurecriteria),强度理论发展历程,为什么学习强度理论？,通常情况下，探究各种材料的失效的标志是根据材料在实验中发生屈服或者断裂等现象来判定。但是复杂应力状态下的实验要比单向拉伸或者压缩困难得多，如果完全靠实验来确定失效应力，则必须对各样的应力状态一一实验，困难重重。为了解决这类问题，因而建立强度理论学说。,强度理论发展历程,强度理论发展历程,第三强度理论(Thethirdfailurecriteria),贰,第三强度理论,关于屈服的强度理论(CriteriaofYield)这一理论认为最大切应力是引起屈服载荷的主要因素。即无论什么应力状态，只要最大切应力达到与材料性能某一极限值，材料就会发生屈服。,第三强度理论,由前面的公式有:,于是得屈服准则：,或,将换成许用应力，得到按第三强度理论建立的强度条件是：,第三强度理论,当1和2正负号相同时，最大切应力为1/2或2/2于是有：,或,当1和2不同号时，最大切应力1/21-2于是屈服准则：,根据上述两者关系，可以画出两者的关系图，如左图所示：若代表某一个二向应力状态的M点在六角形区域之内，则表示这一应力不会引起屈服。若代表某一个二向应力状态的M点在六角形区域之上，则表示这一应力状态刚好满足条件。,第三强度理论,实验表明：此理论对于塑性材料的屈服破坏能够得到较为满意的解释，例如，低碳钢拉伸实验中，沿与轴线成45度方向出现滑移线，是材料内部沿这一方向滑移的痕迹。,-1.0,-0.5,0,0.5,1.0,1.5,-1.5,-1.5,-1.0,-0.5,0,0.5,1.0,1.5,通过实验把几种塑性材料的薄壁圆筒试验数据绘于左图，可以看出，最大切应力这一理论偏于安全。,叁,第四强度理论(Thefourthfailurecriteria),第四强度理论,根据畸变能密度公式可得：,在任意应力状态下：,第四强度理论,把除以安全因数得许用应力，于是可以按照第四强度理论得到的强度条件是：,整理后得出屈服准则为：,实例分析(Practicalapplication),肆,强度理论区别分析,第一第二强度理论,第三第四强度理论,适用于铸铁、石料、混泥土、玻璃等脆性材料，通常以断裂的形式失效,适用于碳钢、铜、铝等塑性材料，通常以屈服的形式失效,实例应用分析,应当指出，不同材料固然可以发生不同形式的失效，但即使同一材料，在不同应力状态下也可能有不同的失效形式。,失效形式还与应力状态有关,点击此处添加描述文字,点击此处添加描述文字,无论是塑性还是脆性材料，在三向拉应力相近的情况下，都将以断裂的形式失效，宜采用最大拉应力理论。在三向压应力相近的情况下，都可引起塑性变形，宜采用第三或第四强度理论。,实例分析,实例分析,由于主应力为,=842MPa,第三强度理论,第四强度理论,实例分析,水管在寒冬低温条件下，由于管内水结冰引起体积膨胀，而导致水管爆裂。由作用反作用定律可知，水管与冰块所受的压力相等，试问为什么冰不破裂，而水管发生爆裂？,答:水管在寒冬低温条件下，管内水结冰引起体积膨胀，水管承受内压而使管壁处于双向拉伸的应力状态下，且在低温条件下材料的塑性指标降低,因而易于发生爆裂；而冰处于三向压缩的应力状态下，不易发生破裂.例如深：５椎氖，虽承受很大的静水压力,但不易发生破裂.,特别鸣谢讲课人：汪丁PPT制作：李学章、田宏润托：钱志成,聆听,感,谢,第五组出品,