1、工程力学工程力学河海大学河海大学 力学与材料学院力学与材料学院主讲：张 慧u 强度理论的概念强度理论的概念本讲内容：本讲内容：u 四种常用的强度理论四种常用的强度理论u 摩尔强度理论摩尔强度理论一、强度理论的概念一、强度理论的概念 max max单向应力状态单向应力状态假说假说强度理论强度理论纯切应力状态纯切应力状态拉伸试验拉伸试验一、强度理论的概念一、强度理论的概念1、当危险点处于当危险点处于简单应力状态简单应力状态时的强度条件时的强度条件2、当危险点处于当危险点处于复杂应力状态复杂应力状态时的强度条件时的强度条件？y y x x()(),(xyxf？材料的破坏形式有两种：材料的破坏形式有两
2、种：一、强度理论的概念一、强度理论的概念1 1、脆性断裂破坏；、脆性断裂破坏；2 2、塑性屈服破坏。、塑性屈服破坏。二、四种常用的强度理论二、四种常用的强度理论二、四种常用的强度理论二、四种常用的强度理论1、关于脆性断裂的强度理论、关于脆性断裂的强度理论2、关于塑性屈服的强度理论、关于塑性屈服的强度理论铸铁扭转铸铁扭转1、关于脆性断裂的强度理论关于脆性断裂的强度理论I I、最大拉应力理论（第一强度理论）最大拉应力理论（第一强度理论）破坏条件：破坏条件：1=b =b/n强度条件：强度条件：1 没有考虑没有考虑2，3对破坏的影响。对破坏的影响。当脆性材料处于拉应力为主的应力状态当脆性材料处于拉应力
3、为主的应力状态时基本上与试验结果相符。时基本上与试验结果相符。b 由单向拉伸实验确定由单向拉伸实验确定二、四种常用的强度理论二、四种常用的强度理论、最大拉应变理论（第二强度理论）、最大拉应变理论（第二强度理论）破坏条件：破坏条件：1=u强度条件：强度条件：1-（2+3）只适用于材料直至发生脆断前都在线只适用于材料直至发生脆断前都在线弹性范围内工作。弹性范围内工作。只与少数脆性只与少数脆性 材料的实验结果相符材料的实验结果相符合，工程中较少应用。合，工程中较少应用。即即 1-（2+3）=bb 单向拉单向拉伸实验确定伸实验确定混凝土压缩混凝土压缩一、关于脆性断裂的强度理论一、关于脆性断裂的强度理论
4、1、关于脆性断裂的强度理论关于脆性断裂的强度理论二、四种常用的强度理论二、四种常用的强度理论b3211)(1EE低碳钢拉伸低碳钢拉伸 III、最大切应力理论（第三强度理论）、最大切应力理论（第三强度理论）屈服条件：屈服条件：max=s 强度条件：强度条件：1-3 没有考虑没有考虑2 对屈服破坏对屈服破坏 的影响。的影响。用这一理论计算简单且结果偏于安全，在工程用这一理论计算简单且结果偏于安全，在工程中广泛应用。中广泛应用。即即 1-3=sTresca屈服准则屈服准则2、关于屈服的强度理论、关于屈服的强度理论二、四种常用的强度理论二、四种常用的强度理论13s22IV、形状改变能密度理论（第四强度
5、理论）、形状改变能密度理论（第四强度理论）屈服条件：屈服条件：vd=vdu强度条件：强度条件：221323222126161sEEs21323222121 213232221212、关于屈服的强度理论、关于屈服的强度理论二、四种常用的强度理论二、四种常用的强度理论 III、最大切应力理论、最大切应力理论（第三强度理论）（第三强度理论）1-3 IV、形状改变能密度理论、形状改变能密度理论（第四强度理论）（第四强度理论）21323222121二、四种常用的强度理论二、四种常用的强度理论2、关于屈服的强度理论、关于屈服的强度理论三、摩尔强度理论三、摩尔强度理论 铸铁压缩铸铁压缩 材料发生剪断破坏的因
6、材料发生剪断破坏的因素主要是切应力，但也和同素主要是切应力，但也和同一截面上的正应力有关。一截面上的正应力有关。（关于脆性材料的剪断（关于脆性材料的剪断破坏原因）破坏原因）问题的提出：问题的提出：三、摩尔强度理论三、摩尔强度理论 按材料在破坏时的主应力按材料在破坏时的主应力1、3 所作的应力圆，就所作的应力圆，就代表在极限应力状态下的应力圆代表在极限应力状态下的应力圆极限应力圆极限应力圆。极限应力图极限应力图btO1O2Obc包络线包络线包络线包络线O3铸铁压缩铸铁压缩三、摩尔强度理论三、摩尔强度理论121323OOOOPONOO1O2O3OPNLKM31bcbtt13tcbtO1O2ObcO3三、摩尔强度理论三、摩尔强度理论强度条件：强度条件：bt13btbc破坏条件：破坏条件：r力相当 应r第一强度理论：第一强度理论：11r第二强度理论：第二强度理论：)(3212r第三强度理论：第三强度理论：313r第四强度理论：第四强度理论：213232221214)()()(r莫尔强度理论：莫尔强度理论：t13crM 鸣鸣 谢谢 本讲中部分图片、动画和视频选自高等教本讲中部分图片、动画和视频选自高等教育出版社等的出版物及公共网络和媒体，主讲育出版社等的出版物及公共网络和媒体，主讲人对相关单位及作者表示衷心的感谢！人对相关单位及作者表示衷心的感谢！
