材料力学-7.ppt
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1、2019年6月8日,材料力学(I),返回主目录,返回主目录,清华大学 范 钦 珊,第7章 强度失效分析与 设计准则,第7章 强度失效分析与设计准则, 失效的概念与分类 建立一般应力状态下强度失效 判据与设计准则的思路 单向应力状态下材料的力学行 为 几种常用的强度设计准则 结论与讨论, 失效的概念与分类,第7章 强度失效分析与设计准则,失效的概念与分类,失效由于材料的力学行为而使 构件丧失正常功能的现象.,第7章 强度失效分析与设计准则,失效由于材料的力学行为而使 构件丧失正常功能的现象.,失效的概念与分类,第7章 强度失效分析与设计准则,失效分类, 强度失效(Failure by Lost
2、Strength) 由于断裂(Rupture)或屈服(Yield)引起的失效,失效的概念与分类,第7章 强度失效分析与设计准则,失效分类, 强度失效(Failure by Lost Strength) 由于断裂(Rupture)或屈服(Yield)引起的失效,失效的概念与分类,第7章 强度失效分析与设计准则,失效分类, 刚度失效(Failure by Lost Rigidity) 由于过量的弹性变形引起的失效.,失效的概念与分类,第7章 强度失效分析与设计准则,失效分类, 刚度失效(Failure by Lost Rigidity) 由于过量的弹性 变形引起的失效.,失效的概念与分类,第7章
3、强度失效分析与设计准则,失效分类, 屈曲失效(Failure by Buckling,Failure by Lost Stability)由于平衡构形 的突然转变而引起的失效.,失效的概念与分类,第7章 强度失效分析与设计准则,失效分类, 屈曲失效(Failure by Buckling,Failure by Lost Stability)由于平衡构形 的突然转变而引起的失效.,失效的概念与分类,第7章 强度失效分析与设计准则,失效分类, 疲劳失效 (Failure by Fatigue) 由于交变应力的作用, 初始裂纹不断扩展而 引起的脆性断裂., 蠕变失效 (Failure by Cree
4、p) 在一定的温度和应力下, 应变随着时间的增加而 增加,最终导致构件失效.,失效的概念与分类,第7章 强度失效分析与设计准则,失效分类, 松弛失效(Failure by Relaxation)在一定的温度下,应变保持不变,应力随着时间增加而降低,从而导致构件失效.,失效的概念与分类,第7章 强度失效分析与设计准则,失效分类,强度失效 刚度失效 屈曲失效 疲劳失效 蠕变失效 松弛失效,失效的概念与分类,第7章 强度失效分析与设计准则, 建立一般应力状态下 强度失效判据与 设计准则的思路,第7章 强度失效分析与设计准则,建立强度失效判据与 设计准则的思路,难 点 应力状态的多样性 试验的复杂性
5、不可能性与可能性,第7章 强度失效分析与设计准则, 逐一由试验建立失效判据的不可能性;, 对于相同的失效形式建立失效原因 假说的可能性;, 利用拉伸试验的结果建立复杂应力 状态下的失效判据, 不可能性与可能性,建立强度失效判据与 设计准则的思路,第7章 强度失效分析与设计准则, 两种强度失效形式,(1) 屈 服,(2) 断 裂,无裂纹体,含裂纹体,建立强度失效判据与 设计准则的思路,第7章 强度失效分析与设计准则, 单向应力状态下 材料的力学行为,第7章 强度失效分析与设计准则,单向应力状态下 材料的力学行为, 弹性行为 屈服行为 断裂行为 硬化与软化行为 拉延行为 卸载与重新加载行为, 三种
6、拉伸应力-应变曲线, 单向压缩应力状态下材料的力学行为, 单向应力状态下材料的失效判据,第7章 强度失效分析与设计准则,单向应力状态下 材料的力学行为, 三种拉伸应力应变曲线,脆性材料,第7章 强度失效分析与设计准则,单向应力状态下 材料的力学行为,韧性金属材料, 三种拉伸应力应变曲线,第7章 强度失效分析与设计准则,单向应力状态下 材料的力学行为,聚合物, 三种拉伸应力应变曲线,第7章 强度失效分析与设计准则,单向应力状态下 材料的力学行为,断裂阶段, 三种拉伸应力应变曲线,第7章 强度失效分析与设计准则, 弹性行为,单向应力状态下 材料的力学行为,p 比例极限,e 弹性极限,第7章 强度失
7、效分析与设计准则,单向应力状态下 材料的力学行为, 屈服行为,s 屈服强度,第7章 强度失效分析与设计准则,单向应力状态下 材料的力学行为, 屈服行为,0.2,条件屈服应力 塑性应变 等于0.2 时的应力值,第7章 强度失效分析与设计准则, 硬化与软化行为,单向应力状态下 材料的力学行为,第7章 强度失效分析与设计准则, 断裂行为,单向应力状态下 材料的力学行为,第7章 强度失效分析与设计准则, 断裂行为,单向应力状态下 材料的力学行为,第7章 强度失效分析与设计准则,强度指标(失效应力),韧性材料,oS,脆性材料,ob,韧性指标,单向应力状态下 材料的力学行为,脆性材料,韧性金属材料,延伸率
8、,第7章 强度失效分析与设计准则,单向应力状态下 材料的力学行为, 卸载与重新加载行为,第7章 强度失效分析与设计准则,单向应力状态下 材料的力学行为, 卸载与再加载行为,第7章 强度失效分析与设计准则,单向应力状态下 材料的力学行为, 单向压缩应力状态下 材料的力学行为,第7章 强度失效分析与设计准则,单向应力状态下 材料的力学行为,第7章 强度失效分析与设计准则, 单向压缩应力状态下 材料的力学行为, 单向应力状态下 材料的失效判据,单向应力状态下 材料的力学行为,韧性材料,脆性材料,max= = b,max= = s,第7章 强度失效分析与设计准则, 几种常用的强度 设计准则 (四种),
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