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ch7-II强度理论-2013

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压力容器设计审核人员答辩考试

压力容器设计审核人员答辩考试

压力容器设计审核人员答辩考试——标准要点、总结归纳最新
目录
1 钢板 ................................................................................................................................................................ 5 GB150.2 4....................................................................................................................................................... 5 1 钢管 ................................................................................................................................................................ 6 1 锻件 ................................................................................................................................................................ 7 1 螺柱 .....................................................................................................
金属塑性成形过程韧性断裂的准则及其数值模拟

金属塑性成形过程韧性断裂的准则及其数值模拟

式中的参数与式（ 中相同。 ２ ）
Ｒ ｅ ｒ ｙ在１ ９ ｅｓ ９ 年提出了三向应力作 ｉ 和Ｔｃ ｌ ６ ｃ ａ ］
用下材料的韧性断裂准则为：
的应用。最后介绍作者对几个典型工艺模拟的结
果。
１ ．
２韧性断裂准则
金属在加工过程中发生的断裂大多是韧性断 裂，很少发生脆性断裂。一般认为，金属中的韧
Ｋｃ ｎｖ １ ８ ａ ａ 在 ９ 年首先提出的另一种分析方 ｈｏ ５
法。这种研究方法主要是从细观 （ ｅ ｓ ｌ ｍ ｓ ｃｅ ｏａ） 的角度进行研究，对空洞的萌生和扩展角度进
行预测，建立空洞萌生准则。因为韧性断裂的
调整，局部调整还包括单元删除 （ ｅ ｔｎ Ｄ ｌ ｏ）、 ｅ ｉ
５０ ３
截
国家杰出青年科学基金资助项目（ ８５１） ５ ２１ ． ９ ７
５８ ２
主要是通过标准的常规实验来获取材料的实验数 据，然后用于对材料成形过程中的韧性断裂的判 断上，它还分二种，即应力、应变和应变能准 则，这类准则的代表是 Ｃ ｃｒ ｔ ａ ａ 准则。 ｏｋ ｆＬｔ ｍ ｏ－ ｈ 从所分析的尺度和方法上讲，它属于宏观断裂力 学的范畴。这种方法的缺陷是简单的力学实验条
申
虽然断裂问题在金属塑性加工中是一种常见 的现象，但是在早期的金属塑性加工数值模拟 中，却很少涉及到断裂问题的模拟。对工件断裂 的判断往往停留在强度理论上，以等效应力或等 效应变作为是否出现断裂的判据，这显然是承袭 了结构设计中的思想，实际上并不能满足加工工 艺研究的需要。于是许多学者提出了各种韧性断 裂破坏的判断方法，这些方法分为两类，第 类 称为基于实验的准则 （ｍ ｉ ａ Ｃｉｒ ） 它 Ｅ ｐｉ ｌ ｅａ 法， ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ
世纪二十年代开始由Ａ ．ｒ ｈ ．Ｇ咖ｔ发展起来的， Ａ 经
强度理论影子

强度理论影子


强度理论总结
1 经典 强度理论
r [ ]
r ,1 1 [ ]
2 强度理论的统一表达式
r ,2 1 ( 2 3 ) [ ]
r ,3 1 3 [ ]
不等式右边的材料的许用应力是如何获得的?
单向拉伸(压缩)试验获得
选择强度理论
并进行强度校核
本章总结
1 计算 K点的三个主应力
围绕 K 点取单元体
k
Me
F
小窍门
扭转变形下K点的单元体 拉伸变形下K点的单元体 3 扭转 合起来
40 MPa
120 MPa
40 MPa
120 MPa
拉伸 组合变形下K点的单元体
扭转
拉伸组合变形下K点的单元体
极限应力
强度极限
b
塑性屈服（流动）： 材料破坏前(屈服)发生显著的塑性变形； 且多发生在最大切应力面上；
例如低碳钢拉、扭， 极限应力 屈服极限
s ( 0.2 )
二
经典强度理论
---
一类 脆性断裂
第一强度理论
断裂的极限应力?? 第二强度理论
二类
塑性流动(屈服) 屈服的极限应力??
第四强度理论
强度理论概述 一 问题的提出
F
l/2 问题
l/2
对于工字钢翼缘与腹板的交界处的点(第三类危险点) 如何进行强度校核?
在简单试验的基础上已经建立的强度条件 根据常温静力拉伸和压缩试验，已建立起单向应力状 态下的弹性失效准则； 第一类危险点的问题—
max [ ]
[ ]
极限应力 大于1的安全系数
为什么？
r3=1-3= 2＋4 2
tsai-hill强度准则

tsai-hill强度准则

tsai-hill强度准则
Tsai-Hill强度准则是一种航空结构材料有效性测试的常用手段，它首次于1968年由Tsai和Hill提出
它对评估复合材料及其组合材料的界限强度，运行应力和可能失效有高度相关。

根据Tsai-Hill强度准则，弹性强度可以表示为：σ1n=σ11+σ12+σ13等，其中σ1n是单位体积的总应力强度，σ11、σ12和σ13是分别向三个不同方向的应力强度。

Tsai-Hill强度准则是评估航空复合材料结构可行性和运用应力的有效机制。

基于不同应力变形性能数据，可以计算出等效应力和弹性强度，用以预测材料组合失效的可能性，以此判断其是否可以使用。

此外，Tsai-Hill强度准则还提供了一种分析复合材料应力及其定向特性的有效方法。

通过计算多层材料的实际应力及其置信度，可以避免错误的设计和分析。

根据Tsai-Hill强度准则的特点：
可以比较和评估不同的复合材料的应力性能和耐久性，为设计实现安全运行提供有效的理论依据。

在航空工程中，Tsai-Hill强度准则可用于检验复合材料层压结构组合，对于涉及此方面的学术研究和造船工程，此方法都可以大有裨益。

ABS钢塑复合管挤出机组设计 机械设计及制造专业毕业设计 毕业论文

ABS钢塑复合管挤出机组设计 机械设计及制造专业毕业设计 毕业论文

ABS钢塑复合管挤出机组设计摘要钢塑复合管是在钢管上包缚一层塑料，用塑料耐化学腐蚀，韧性好等优点来改善钢管易锈，不耐化学腐蚀等缺点，生成一种具备钢和塑料性能的管材。

本文介绍了国内外塑料管材的发展状况，及钢塑复合管的应用性能和市场前景。

同时对ABS树脂耐侯性差的特点进行了配方设计。

在成型设备方面，对挤出机，定径装置，牵引装置，切割装置进行了选用，对生产中应控制的工艺参数进行了确定。

而重点是在对挤出机头口模的结构尺寸及流道进行设计。

设计的机头为一包缚机头，应选用直角式机头，而直角式机头存在一个问题，即当挤出料到达机头内时，流动方向将改变，同时流速也会变得不稳定不均匀，为改变这一状况，设计了一分料系统。

为了保证产品密实，结构稳定，性能优异，必须对压缩段和定型段的结构尺寸进行确定。

关键词：钢塑复合管机头口模成型设备设计ABS steel-plastic composite pipe extrusion unitdesignAbstractSteel-plastic composite pipe in the pipe on a layer of plastic packages tied up with plastic corrosion-resistant chemical，good toughness to improve the advantages of pipe-rust, corrosion and other defects of chemical intolerance，have generated a performance of steel and plastic pipe. In this paper，at home and abroad the development of plastic pipe， tube and steel-plastic composite application performance and market prospects. At the same time，ABS resin poor weather characteristics of the formulation. In molding equipment，the extruder，sizing devices, traction devices，cutting device was chosen to be in control of the production process parameters were established. The focus is on the nose of the extrusion die size and the structure of the design flow. The nose design for a pack tied nose，should use right-angle-nose，nose and right-angle-existence of a problem，that is， when the extrusion materials arrived in the nose，will change the direction of flow，flow rate will become Uneven stability for the change this situation，the design of a sub-feeding system. In order to ensure product density，structural stability，performance，the need for compression of the stereotypes of the structure and size to find out.Key words: steel-plastic composite pipe; die; molding equipment; design目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (I)第1章前言 (1)1.1国内外塑料管的发展状况 (1)1.1.1国外塑料管的发展状况 (1)1.1.2国内塑料管道生产应用情况 (1)1.1.3国内塑料管发展存在的问题 (2)1.1.4我国塑料管的发展方向 (6)1.2ABS钢塑复合管 (7)1.2.1ABS塑料的发展史 (7)1.2.2 ABS树脂简介 (7)1.3 ABS管道特点 (8)1.3.1. 物理化学性能： (8)1.3.2 ABS管的使用寿命： (8)1.3.3ABS管的应用： (8)1.4 钢塑复合管的背景： (9)1.5 钢塑复合管的项目优势： (9)1.6 钢塑复合管的性能特点： (10)1.7产品标准与要求 (11)1.8 钢塑复合管在给水领域的应用 (11)1.9钢塑给水管道的安装 (12)1.10 钢塑管的发展状况与展望 (12)第2章配方设计 (13)2.1配方设计概述 (13)2.2ABS树脂的性能 (14)2.2.1ABS的特性 (14)2.2.2ABS的加工性 (14)2.3助剂的选用 (14)2.3.1阻燃剂 (14)2.3.2抗氧剂 (15)2.3.3光稳定剂 (16)2.3.4填充剂 (17)第3章管材的挤出成型原理及设备 (18)3.1塑料挤出的基本原理 (18)3.2 挤出成型设备 (18)3.2.1挤出机 (19)3.2.2送料装置 (21)3.2.3预热装置 (21)3.2.4定型及冷却装置 (22)3.2.5牵引机 (23)3.2.6切割装置 (25)第4章 ABS管挤出工艺参数的控制 (26)4.1原材料的预处理 (26)4.2温度控制 (26)4.3压力控制 (27)4.4真空定型 (27)4.5冷却 (28)4.6螺杆转速与挤出速度 (28)4.7牵引速度 (28)4.8管材的在线质量控制与后处理 (28)第5章机头结构设计 (29)5.1机头和口模 (29)5.2成型机头的设计一般要遵循以下几方面原则 (29)5.3机头结构确定 (30)5.3.1口模定型段长度L1 (30)5.3.2口模尺寸的确定 (31)5.3.3压缩段长度的确定 (31)5.3.4分料段的长度及压力降计算 (32)5.3.5定型段压力降计算 (33)5.3.6压缩段压力降计算 (33)5.3.7合流段的压力降计算 (35)5.3.8加热功率 (35)总结 (36)参考资料 (37)致谢 (38)外文翻译 (39)中文翻译 (51)第1章前言1.1国内外塑料管的发展状况1.1.1国外塑料管的发展状况在国外，塑料管材正不断替代金属或其他传统材料的管材，发展十分迅速。

ch7弥散强化

ch7弥散强化


7.1 不可变形粒子的强化机制
弥散粒子与基体不共格,它不能被D穿过而变形; 弥散粒子与基体不共格,它不能被D穿过而变形; 不共格 稳定的第二相及外加的弥散粒子都不能让D线穿过, 稳定的第二相及外加的弥散粒子都不能让D线穿过,D线只能 绕过它们,这就是1948年奥罗万提出的机制; 1948年奥罗万提出的机制 绕过它们,这就是1948年奥罗万提出的机制; 奥罗万(绕过)机制:一条直 向不共格粒子靠近, 奥罗万(绕过)机制:一条直D线向不共格粒子靠近,在粒子处 弯曲,从两粒子间弓出 随后,类似于F 源的形成过程, 弓出, 弯曲,从两粒子间弓出,随后,类似于F-R源的形成过程,在粒 留下一个位错环, 子周围留下一个位错环 原位错继续前进. 子周围留下一个位错环,原位错继续前进.
H70 660
QBe2 1400
合金强化
序号 1 2 合金元素作用 形成单相固溶体 形成弥散的第二相 强化类型 固溶强化 弥散强化

细化晶粒
细晶强化
固溶强化
序号 6.1 类 型 均匀 定 义 S.A均匀无规(统计) S.A均匀无规(统计) 均匀无规
固溶强化 地分布在基体中 6.2 非均匀 S.A偏聚在D周围或作 S.A偏聚在D周围或作 偏聚在
7.1 不可变形粒子的强化机制
固溶强化讲过: 运动时障碍间距L S.A间距l 固溶强化讲过:D运动时障碍间距L与S.A间距l关系为 间距 L=l·sin( sin(θ L=l sin(θc/2)-1/2,克服障碍的临界切应力 ,障碍阻力F与D线张力关系为 障碍阻力F ,故有 =(2/l·b·T τc=(2/l·b·T1/2)(Fm/2)3/2; 以上这些也适用于第二相粒子,只是l为粒子平均间距; 以上这些也适用于第二相粒子,只是l为粒子平均间距; 设第二相粒子半径为r,体积分数为f,S.P r,体积分数为f,S.P上平均间距 设第二相粒子半径为r,体积分数为f,S.P上平均间距 l,则厚度为 则厚度为2 单粒子层) 为l,则厚度为2r(单粒子层)单位面积中第二相粒子数 2r·1 1 可表示为: 可表示为: ×f
强度理论的概念

强度理论的概念


T
A P
T
As t
解：危险点A的应力状态如图
P
s

P A

4 50
0.12
103

6.37MPa
t

T Wn

16 7000
0.13

35.7MPa
s 1
2

s
2

(s )2 t 2 6.37
2
2
( 6.37 )2 35.72 2
39 32
MPa
s1 39MPa, s 2 0, s3 32MPa s1 s 安全
解 ： 钢材在这种应力状态下会发
s
生屈服失效，故可采用第三和第
t
四强度理论作强度计算。两种理
论的相当应力分别为：
s r3 s 2 4t 2 169.7MPa
s r4 s 2 3t 2 158.7MPa
两者均小于[s]=170MPa。可见，无论采用第三或是 第四强度理论进行强度校核，该结构都是安全的。
对于大多数韧性材料在一般应力状态下发生塑 性屈服；
对于大多数脆性材料在一般应力状态下发生脆 性断裂；
要注意例外。
1.材料的破坏形式由材料的类型和危险点的应力状态等决定的
2.简单应力状态的强度条件是根据试验结果建立的；复杂应力 状态的强度条件是建立在强度理论的基础之上的。 3.材料处于三向拉伸 应力状态材料由韧性向脆性转变
2

s
3
)2

(s
3

s1
)2
]
3.铸铁圆试件拉伸破坏时，沿横截面断裂，扭 转时将沿 45度螺旋截面断裂，可用第（ ） 强度理论解释破坏的原因。
(西南交大)高等岩石力学-报告：不同强度理论、局限性及作用

(西南交大)高等岩石力学-报告：不同强度理论、局限性及作用

不同强度理论、局限性及作用专业班级：14级隧道1班姓名：***学号：***指导老师：邓荣贵2014年11月成都目录1、岩石力学简介 (1)2、强度理论 (3)2.1概述 (3)2.2基本思想： (3)2.3岩石破坏类型： (3)3、经典强度理论 (4)3.1最大正应力强度理论 (4)3.2最大正应变强度理论 (4)3.3最大剪应力强度理论 (4)3.4最大应变能强度理论 (5)4、库伦破坏准则 (6)4.1概述 (6)4.2公式推导 (6)4.3综述 (9)5、莫尔强度理论 (10)5.1概述 (10)5.2二次抛物线型 (10)5.3双曲线型 (11)5.4综述 (12)6、格里菲斯强度理论 (13)7.1概述 (13)7.2双向压缩下裂纹扩展准则（G RIFFITH强度准则）: (13)7.3综述 (14)7、Griffith强度准则的三维推广（Murrell强度准则） (14)8、八面体应力强度理论 (16)9、Hoek-Brown岩石破坏经验准则 (16)10、伦特堡（Lund Borg）岩石破坏经验准则 (17)11、结语 (17)11.1综述 (17)11.2展望 (19)1、岩石力学简介岩石力学(rockmass mechanics)是力学的一个分支学科，是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学，是一门应用型基础学科。

岩体力学的研究对象是各类岩体，而服务对象则涉及到许多领域和学科。

如水利水电工程、采矿工程、道路交通工程、国防工程、海洋工程、重要工厂(如核电站、大型发电厂及大型钢铁厂等)以及地震地质学、地球物理学和构造地质学等地学学科都应用到岩体力学的理论和方法。

但不同的领域和学科对岩体力学的要求和研究重点是不同的。

概括起来，可分为三个方面：①为各类建筑工程及采矿工程等服务的岩体力学，重点是研究工程活动引起的岩体重分布应力以及在这种应力场作用下工程岩体(如边坡岩体、地基岩体和地下洞室围岩等)的变形和稳定性。

7-2强度理论

7-2强度理论


3 9 3
m
S zc 3 [ 240 20 410 10 400 200
2 0 . 5 10 10 398 ] 10
b 10 mm
9
2 . 81 10
3
m
3
22
(1)C2点：
s
My IZ
c

690 390 20 . 4 10
2 2 2

r4
s

s

176 . 2 176 170
3 .6
0 0
所以，安全。
24
(2) C 1 点：
s
s
My IZ
c

870 420 20 . 4 10
2
4
179 MPa
1
179 MPa , s
0 ,s
3
0
依简单变形（单拉）的强度理论
5 .3
s
2
s 1 (s
s
)
27 . 5 0 . 25 ( 5 18 . 1 ) 33 . 3 MPa s

安全。
例 8-4-3 薄壁圆筒受最大内压时,测得 x=1.8810-4, y=7.3710-4,已知钢的E=210GPa，[s]=170MPa,泊 松比=0.3，试用第三强度理论校核其强度。
3
6 . 37 MPa
T

A
T Wn

16 7000
s
s1
2
0 .1
(
3
35 . 7 MPa
s
2

s
2
)
2
BS规范标准-精密铸钢和精密铸造合金规范标准

BS规范标准-精密铸钢和精密铸造合金规范标准

目录序号名称页码1.BS 3146 Part1-1992 精密铸钢和精密铸造合金 (2)2.BS 3146 Part21992耐蚀、耐热精密铸钢和NiCo基精密铸造合金的钢号与化学成分[再确认] (2)3.BS 3100 Part 4-1991耐蚀、耐热和高合金铸钢 (4)4.BS EN 102132-1995承压铸钢 (6)5.BS EN 102133-1995低温用承压铸钢 (6)6.BS EN 102134-1995奥氏体型和奥氏体铁素体型承压铸钢 (7)7.KS D4103-1995不锈、耐蚀铸钢韩国标准 (9)8.JB/T 6405-1992中国标准大型铸件用不锈铸钢 (10)9.GB/T 2100-1980不锈、耐蚀铸钢 (11)10.JIS G5122-1991耐热铸钢 (14)11.JIS G5131-1991高锰铸钢日本标准 (15)12.JIS G5121-1991不锈耐蚀铸钢 (15)13.ASTM A732/A732M-1998精密铸钢和精密铸造合金 (17)14.ASTM A732/A732M-1998钴基精密铸造合金 (18)15.ASTM A297/A297M-1998耐热铸钢和高温用铸钢 (19)16.ASTM A297/A297M-2000美国ASTM标准与UNS系统高温用奥氏体铸钢 (19)17.ASTM A216M-1998美国ASTM标准与UNS系统适合于熔焊的高温用碳素铸钢 (21)18.ASTM A447/A447M-1998美国ASTM标准高温用镍铬合金铸钢 (21)19.ASTM A560/A560M-1998美国ASTM标准抗高温腐蚀的镍铬铸造合金 (22)20.ASTM A27/A27M-2000工程与结构用铸钢 (22)21.ASTM A487/A487M-1998承压铸钢 (22)22.ASTM A128/A128M-1998高锰铸钢 (25)23.KS D4101-1995工程与结构用铸钢 (26)24.KS D4107-1991承压铸钢 (28)25.KS D4104-1995高锰铸钢 (29)26.KS D4105-1995耐热铸钢 (29)27.DIN SEW395-1998高锰铸钢和耐磨蚀铸钢 (30)28.DIN 17245-1987铁素体热强铸钢 (31)29.DIN 17465-1993耐热铸钢 (31)30.DIN 17445-1984不锈、耐蚀铸钢德国标准 (33)31.DIN 1681-1985工程与结构用铸钢 (36)32.JIS G5******* 工程与结构用铸钢 (38)33.JIS G5201-1991离心铸钢管 (41)34.GB/T 1503-1989轧辊用铸钢 (42)35.JB/T 6402-1992工程与结构用铸钢 (43)36.GB/T 11352-1989工程与结构用铸钢 (45)37.GB/T 7659-1987焊接结构用碳素铸钢 (46)38.GB/T 16253-1996承压铸钢 (47)39.GB/T 5680-1998高锰铸钢 (50)40.YB/T 036.4-1992高锰铸钢 (51)41.JB/T 6404--1992大型铸件用高锰铸钢 (51)42.GB/T 8492-1987耐热铸钢 (52)43.JB/T 6403-1992大型铸件用耐热铸钢 (53)BS 3146 Part1-1992 精密铸钢和精密铸造合金碳素精密铸钢和低合金精密铸钢的力学性能碳素精密铸钢和低合金精密铸钢的钢号与化学成分（质量分数）（%）BS 3146 Part21992耐蚀、耐热精密铸钢和NiCo基精密铸造合金的钢号与化学成分[再确认]BS 3100 Part 4-1991耐蚀、耐热和高合金铸钢耐蚀、耐热和高合金铸钢的热处理力学性能耐蚀、耐热和高合金铸钢的钢号与化学成分（质量分数）（%）BS EN 102132-1995承压铸钢室温和高温用承压铸钢的高温屈服强度①热处理代号：N-正火；Q-淬火，T-回火。

强度理论百年总结

强度理论百年总结

强度理论百年总结一、本文概述强度理论作为材料力学的重要分支，自其诞生至今已走过了一个世纪的历程。

这一理论致力于探讨材料在受到外力作用下的应力、应变关系，以及材料的破坏模式和机理，对于工程实践、材料研发、结构设计等领域具有深远的影响。

本文旨在回顾和总结强度理论百年来的发展历程，分析其主要成就和存在的问题，并展望未来的研究方向和可能的应用前景。

我们将首先回顾强度理论的起源，包括早期弹性理论、塑性理论以及断裂力学等的发展。

然后，我们将分析不同历史时期强度理论的主要特点和贡献，包括线性强度理论、非线性强度理论、损伤力学和断裂力学等。

在此基础上，我们将讨论强度理论在材料科学和工程实践中的应用，以及在这些应用中所面临的挑战和困难。

本文还将关注强度理论中的一些关键问题，如材料破坏的微观机制、多尺度问题、复杂加载条件下的强度分析等。

我们将分析这些问题的现状和发展趋势，并探讨可能的解决方案。

我们将展望强度理论未来的发展方向，包括新材料、新技术和新方法的应用，以及多学科交叉融合对强度理论发展的影响。

我们希望通过本文的总结和分析，能够为强度理论的研究和实践提供有益的参考和启示。

二、强度理论的基本概念与原理强度理论，又称强度准则，是固体力学中的一个核心概念，它旨在研究和描述材料在受到外力作用时抵抗破坏的能力。

自19世纪以来，随着材料科学、实验技术和计算方法的不断进步，强度理论得到了深入的发展和完善。

强度理论的基本概念主要包括应力、应变、弹性模量、屈服点、断裂韧性等。

其中，应力是描述材料内部单位面积上受到的力的物理量，它是强度理论中的基本参量；应变则是描述材料在受力后形状和尺寸变化的物理量，它与应力之间存在一一对应的关系，通过应力-应变关系可以反映材料的力学行为。

弹性模量则描述了材料在弹性范围内的应力与应变之间的比例关系，是评价材料弹性性能的重要指标。

屈服点和断裂韧性则是描述材料在塑性变形和断裂过程中的重要参数，它们分别表示材料开始发生塑性变形和断裂时的应力水平。

氧化锆陶瓷材料掺杂后马氏体转变温度的确定

氧化锆陶瓷材料掺杂后马氏体转变 温度的确定
徐文华 冶金与能源工程学院 2014.05.15
氧化锆陶瓷材料掺杂后马 氏体转变温度的确定
一、氧化锆陶瓷材料的简介 二、氧化锆陶瓷材料的相变及其意义 三、氧化锆陶瓷材料的掺杂及其意义 四、马氏体转变温度的确定 五、一种抽滤瓶的改进装置
一、氧化锆陶瓷材料的简介
四、马氏体转变温度的确定
10、表面能的计算 ①、单位面积表面能计算公式 Gsur a tw a ——单位面积内界面能的变化，0.36J/m^2 tw ——孪晶界产生的能量变化
tw
tw
( 1)( 1) twη 6
——一片马氏体内孪晶数量
——孪晶界面能，为0.43J/m^2
1/ 2 b ，
b 取650MPa , T 取0.157
Gsh 0.5 650 106 0.5 0.157
25.5125 106 J / m 3 557.2 J / mol
四、马氏体转变温度的确定
②、体积膨胀能
E V 2 Gdil ( ) 9(1 ) V
8.7 (45864 46.5843 T)
8700 .3 7.854T
2906 .4 J / mol
t m =0 令Gch
则T0=1107.8K
四、马氏体转变温度的确定
6、非化学变化引起的吉布斯自由能变化
Gnch Gdil Gsh Gs Gdil ——相变引起的体积膨胀能 Gsh ——单位体积切变能 G s ——表面能的变化
t-ZrO2
2370℃
c-ZrO2
2715℃
液相
850-1000℃
性质：①、可逆
2、相变意义

二向等拉第二强度理论

二向等拉第二强度理论一般认为，第一强度理论（最大拉应力理论）是由拉梅（Lame, 1795-1870 ）和兰金（Rankine, 1820-1872 ）独立提出来的。

第一强度理论认为，当材料中的第一主应力σ 1 达到材料能承受的最大应力时，材料将发生脆性断裂。

第一强度理论的提出使工程师的结构设计从经验设计阶段步入到了依据理论分析结果的科学设计阶段。

然而，对于三向受压结构的破坏，就难以利用第一强度理论进行合理的解释。

三向压缩状态下，材料的三个主应力均为压应力，不受拉应力作用，理论上不会发生断裂，但对于某些材料在三向压缩下也会发生断裂，这就不能用第一强度理论解释。

现在我们知道，第二强度理论（最大线应变理论）认为当材料的最大线应变超过材料的变形极限时，材料将发生断裂。

设材料在某点受主应力状态为-σ 1 ，-σ 2 ，-σ 3 ( 负号表示受压) ，则根据虎克定律，其最大线应变为显然，虽然三个主应力小于0 ，但是当μ(σ 2 +σ 3 )>σ 1 时，线应变ε 1 >0 ，当该应变值超过材料变形的极限值时材料也会发生断裂，这就解释了三向受压状态下的材料断裂。

最早认识到材料变形到一定程度会引起材料破坏的是享有法国实验物理学之父美誉的马略特（Edme Mariotte ，1620-1684 ）。

马略特最为著名的贡献是他与玻义耳（Robert Boyle, 1627-1691 ）先后独立发现的“玻义耳- 马略特定律”。

1666 年，路易十四成立法国科学院，马略特被遴选为第一批会员。

马略特，全名Edme Mariotte ，1620-168417 世纪80 年代，马略特曾负责设计一条通向凡尔赛宫的供水管线，由于设计需求，他对梁的抗弯强度产生了兴趣，他利用木杆和玻璃杆做了实验，如下图 a 表示在他的木材拉伸试验中所采用的装置，b 为纸的拉伸试验，得出了许多重要结果。

马略特的强度试验1686 年，马略特发表了《论水和其他液体的流动》，修正了伽利略求解梁发生断裂时“绝对抗力”的求解公式。

四个强度理论的相当应力表达式


r3 1 3
r4
1 ( 1 2 ) 2 ( 2 3 ) 2 ( 3 1 ) 2 2


在大多数应力状态下,脆性材料将发生脆性断裂.故应选用第一强度理论;而在 大多数应力状态下,塑性材料将发生屈服和剪断.故应选用第三强度理论或第四强 度理论.但材料的破坏形式不仅取决于材料的力学行为,而且与所处的应力状态,温 度和加载速度有关.实验表明,塑性材料在一定的条件下(低温和三向拉伸),会表现 为脆性断裂.脆性材料在一定的应力状态(三向受压)下,会表现出塑性屈服或剪断.
pD ≈ = 90 MPa 4t
( 因为 t «D , 所以 A Dt )
包含直径的纵向截面上的应力
用两个横截面 mm , nn 从圆筒部分 取出
单位长的圆筒研究。
m n
p
m
1
n
由截面法，假想地用 直径平面将取出的单 位长度的圆筒分成两 部分。取下半部分为 研究对象。 包含直径 直径平面
的纵向平
现有两种说法：（1）塑性材料中若某点的最大拉应 力σmax=σs，则该点一定会产生屈服；（2）脆性材料 中若某点的最大拉应力σmax=σb，则该点一定会产生 断裂，根据第一、第四强度理论可知，说法( B ).
A.（1）正确、（2）不正确； B.（1）不正确、（2）正确； C.（1）、（2）都正确； D.（1）、（2）都不正确。
r 2 1 ( 2 3 )
工程上常见的断裂破坏主要有三种类型:
无裂纹结构或构件的突然断裂. 由脆性材料制成的构件在绝大多数受力情形下都发生突然断裂,如受拉的铸铁,砼等构件的断裂. 具有裂纹构件的突然断裂. 这类断裂经常发生在由塑性材料制成的,且由于各种原因而具有初始裂纹的构件. 构件的疲劳断裂. 构件在交变应力作用下,即使是塑性材料,当经历一定次数的应力交变之后也会发生脆性断裂.

第9章强度理论2

物体在外力作用下会发生变形，这里所说的变 形，既包括有体积改变也包括形状改变。
当物体因外力作用而产生弹性变形时，外力在相应 的位移上就作了功，同时在物体内部也就积蓄了能量。 例如钟表的发条(弹性体)被用力拧紧(发生变形)，此外 力所作的功就转变为发条所积蓄的能。在放松过程 中，发条靠它所积蓄的能使齿轮系统和指针持续转 动，这时发条又对外作了功。这种随着弹性体发生变 形而积蓄在其内部的能量称为变形能（应变能）。在 单位变形体体积内所积蓄的变形能称为变形比能。
70 MPa
σr3 = 220MPa σr4 = 195MPa
（4）单元体（d）
140 MPa
80 MPa
σ max = 70 + 30 +
σ min
2
σ1 = 94.72MPa σ3 = 5.28MPa
(70 − 30)2 + 402 = 94.72 （c）
2
5.28
30MPa
σ2 = σz = 50MPa
−σ 3 )2
+ (σ1
−σ 3 )2
≤ σs
n
= [σ ]
[ ] 1
2
(σ1 −σ 2 )2 + (σ 2 −σ 3 )2 + (σ1 −σ 3 )2
≤ σs
n
= [σ ]
实验验证：比第三强度理论更接近实际值；在工 程中得到了更广泛应用。
§9.4 强度理论的应用
一 四种强度理论统一式：
上述四个强度理论所建立的强度条件可统一写作如下形
smaxsmaxmaxmax为危险截面为危险截面1按正应力强度条件选择按正应力强度条件选择截面截面截面计算截面计算042200kn200kn200kn200kn042166250maxmax10494选用选用28a28a工字钢工字钢其截面的其截面的w508cm508cm200kn200kn200kn200kn84kn84kn2按切应力强度条件进行校核按切应力强度条件进行校核对于对于28a28a工字钢的截面查表得工字钢的截面查表得10621085107114最大切应力为最大切应力为选用选用28a28a工字工字钢能满足切应力的强度要求钢能满足切应力的强度要求95maxmaxmax点分析点分析腹板与翼缘交界处的的强度校核腹板与翼缘交界处的的强度校核149max1022313122点的应力状态如图所示的应力状态如图所示a点的三个主应力为点的三个主应力为由于材料是由于材料是q235q235所以在平面应力状态下所以在平面应力状态下应按第四强度应按第四强度理论来进行强度校核理论来进行强度校核

10、强度理论


1 2 2 1 4 2 2 1 2 2 3 4 2 2

2＝0
r 3 1 3 2 4 2
r4
1 2 2 2 2 2 （ 1 2） 2 3 3 1 ] 3 [ 2
关。
构件由于强度不足将引发两种失效形式 (1) 脆性断裂：材料无明显的塑性变形即发生断裂， 断面较粗糙，且多发生在垂直于最大正应力的截面上， 如铸铁受拉、扭，低温脆断等。
关于断裂的强度理论： 最大拉应力理论和最大伸长线应变理论
(2) 塑性屈服（流动）：材料破坏前发生显著的塑性 变形，破坏断面粒子较光滑，且多发生在最大剪应力面 上，例如低碳钢拉、扭，铸铁压。 关于屈服的强度理论： 最大切应力理论和最大畸变能密度理论
第十章 强度理论
§10-1 概述
一、强度理论的概念
1.引言
正应力强度条件
切应力强度条件
FN max 轴向拉压 σmax [σ ] A M max 弯曲 σmax [σ ] Wz FS [ ] 剪切 A Tmax 扭转 max [ ] Wt * FS max S z max 弯曲 max [ ] I zb
。1924年德国的亨
1. 最大拉应力理论（第一强度理论）
最大拉应力是引起材料断裂的主要因素。
即认为无论材料处于什么应力状态,只要最大拉应力达 到简单拉伸时破坏的极限值，就会发生脆性断裂。
1－构件危险点的最大拉应力 0 －极限拉应力，由单拉实验测得
1
0
b
0
1. 最大拉应力理论（第一强度理论） 断裂条件 强度条件
脆性破坏,故选用第一或第二强度理论;
（4）在二向和三向等压应力状态时,无论是塑性还是脆性材 料都发生塑性破坏,故选用第三或第四强度理论.

十二烷二酸拉曼光谱

十二烷二酸拉曼光谱
十二烷二酸是一种有机化合物，其拉曼光谱可以用于分析其结构和纯度等信息。

十二烷二酸的拉曼光谱主要由以下几个峰组成：
1. C-H伸缩振动峰：在2800-3000 cm^-1范围内，强度较弱。

2. C=C伸缩振动峰：在1600-1700 cm^-1范围内，强度较弱。

3. C-C-C-C-C-C振动峰：在1000-1100 cm^-1范围内，强度较强。

4. C=O伸缩振动峰：在1300-1400 cm^-1范围内，强度较弱。

5. O-H伸缩振动峰：在3100-3200 cm^-1范围内，强度较弱。

6. C-O-C振动峰：在1150-1250 cm^-1范围内，强度较强。

需要注意的是，不同纯度的十二烷二酸其拉曼光谱可能会有所不同，因此可以通过对拉曼光谱的分析来评估其纯度和结构等信息。

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认为: 最大拉应力是使材料发生断裂破坏的主要因素
破坏条件: s1=sb
适用条件:
强度条件: s1≤[s]
① 三向拉伸状态:б1≥б2≥б3>0 且对塑性材料, 还要求б1与б3相差不大(以使t max (s1 s 3) 2 t s )。
以及[б]不能用塑材单向拉伸时的[б]。
②脆性材料的双向拉伸: б1≥б2>б3=0; 或单向拉伸: б1>б2=б3=0
值得提出的是:研究材料的力学性质和破坏现 象,有两种不同的途径。一种是工程师常用的方法: 先由大量的实验观察材料受载后的现象,从中找出 规律性的东西。然后在这些规律的基础上提出简化 的数学模型,以用于工程实际的结构之力学行为分 析和结构设计。另一种是物理学家常用的方法:根 据材料的物理化学性质,材料的微观结构,预言材料 可能的宏观力学性质和可能的破坏原因,再由实验 验证。后一方法虽然可避免耗费资金的大量实验观 察分析,但由于其研究方法的复杂性,很少取得定量 水平的成果。在今天,吸取上述两种方法的长处,借 助于电子计算机,将有可能把材料的力学性质和破 坏机理的研究推向一个新阶段。
根据上述的两类破坏现象,人类通过观察,实验,理论
分析和总结过去的经验,提出了一些对引起材料破坏的主 要因素的假说--------工程上常将这些假说称为强度理论 (theory of strength);并由此建立了一些供工程设计计算用的 强度条件。
§7-6I 强度理论的概念
The Conception of Theory of Strength
我们得到:
正应力强度条件: 对应的应力状态为:
smax≤[s] s←□→s﹥0
或: s→□←s﹤0
剪应力强度条件:
tmax≤[t]
对应的应力状态为:
t
t 或: t
t
§7-6I 强度理论的概念
The Conception of Theory of Strength
smax≤[s]
tmax≤[t]
上述两个强度条件都是直接用相应的实验来建立强度
材料力学
第七章II 强度理论
Theory of Strength
§7-6I 强度理论的概念
Байду номын сангаас
The Conception of Theory of Strength
材料力学所研究的最基本问题之一——构件的
强度问题。
由§1-1我们知道:构件的强度是指构件承受荷
载的能力或构件抵抗破坏的能力。在前面各章中,
§7-6II 四个强度理论及其相当应力
Theory of Strength and its equivalent stresses
Ⅰ.脆性断裂准则
The strength theories about fracture problems
(1)最大拉应力理论(The maximum tension stress theory):
条件的。可用直接实验法建立构件强度条件的要求为:
(1)应力状态简单且易于用接近这类构件受力情况的实验
装置求危险应力值(如:轴向拉、压,扭转,纯弯曲等等)。
(1)’应力状态虽然复杂但易于用接近这类构件受力情况的
实验装置求某种控制设计的危险应力的平均值(此应力平
均值tm≤[tm](or sm≤[sm])即能保证构件安全工作)。 如:ch8中联接件的强度计算。
(2)构件将进行大批量工业化生产或构件在整个结构中非
常重要。
§7-6I 强度理论的概念
The Conception of Theory of Strength
当危险点处于复杂应力状态时,怎样建立强度
条件?用直接实验的方法测定工程常用材料在各种
应力状态下的极限应力再建立相应的强度条件行不
行?答案是否定的。
③脆性材料的准双向拉压:б1≥|б3|；0≥б2≥б3
§7-6II 四个强度理论及其相当应力
Theory of Strength and its equivalent stresses Ⅰ.脆性断裂准则The strength theories about fracture problems (2)最大伸长线应变理论(The maximum tension strain theory)
因为:(1) s1, s2, s3的组合无限多,无法穷尽。 (2)目前的实验设备不能进行任意(s1≥s2≥s3)
应力组合的实验,只能进行有限几种应力组合(如:
①s1﹥0,s2=s3=0(拉); ③s1=－s3,s2=0(纯剪); 等等)。
②s1=s2=0,s3﹤0(压); ④s1≠0,s3≠0,s2=0(梁)
§7-6I 强度理论的概念
The Conception of Theory of Strength 人们还发现影响不同材料、不同受力构件产生脆性断 裂或塑性流动的原因主要有两点: –a.材料性质:实验环境下呈脆性态材料还是呈塑性态
材料?
–b.受力情况: s1≥s2≥s3>0 时材料易成脆断破坏; s3≤s2≤s1<0 时材料易产生塑性破坏。
适用条件:材料在破坏以前服从虎克定律
(工程一般要求近似服从)
此理论由马里奥脱(Ed.mariotte,法国,1686)和 纳维埃(C.M.L.Navier,法国,1826)分别提出。
§7-6I 强度理论的概念
The Conception of Theory of Strength
故人们希望能找出一个方法,能根据某材料在 轴向拉(压)实验所测定的ss(或sb)的值,来建立该 材料在复杂应力状态下的单元体强度条件。
通过对不同材料破坏的形式和原因的分析和研 究,人们发现构件的破坏形式主要有两类:一类是脆 性断裂(brittle fracture),如拉断,压坏(碎),剪 断。另一类是塑性屈服(plastic yielding),如软 钢扭转或弯曲等等(因构件发生较大的塑性变形,影 响构件正常使用)。
认为:最大伸长线应变是使材料发生断裂破坏的主要因素
破坏条件: e1=ejx 强度条件:sr2=s1-μ(s2+s3)≤[s]
(上式是由虎克定律得出的,因为:e1=[б1-μ(б2+б3)]/E； 单向拉:ejx=бjx/E=бb) 适用范围:脆性材料的准双向拉压: б1≥0，0≥б2≥б3
或: 0≥б2≥б3 ,б1≤|б3|且e1>0