欢迎来到三一办公! | 帮助中心 三一办公31ppt.com(应用文档模板下载平台)
三一办公
全部分类
  • 办公文档>
  • PPT模板>
  • 建筑/施工/环境>
  • 毕业设计>
  • 工程图纸>
  • 教育教学>
  • 素材源码>
  • 生活休闲>
  • 临时分类>
  • ImageVerifierCode 换一换
    首页 三一办公 > 资源分类 > PPT文档下载  

    正交各向异性单向板的强度准则.ppt

    • 资源ID:5992767       资源大小:269.50KB        全文页数:32页
    • 资源格式: PPT        下载积分:15金币
    快捷下载 游客一键下载
    会员登录下载
    三方登录下载: 微信开放平台登录 QQ登录  
    下载资源需要15金币
    邮箱/手机:
    温馨提示:
    用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)
    支付方式: 支付宝    微信支付   
    验证码:   换一换

    加入VIP免费专享
     
    账号:
    密码:
    验证码:   换一换
      忘记密码?
        
    友情提示
    2、PDF文件下载后,可能会被浏览器默认打开,此种情况可以点击浏览器菜单,保存网页到桌面,就可以正常下载了。
    3、本站不支持迅雷下载,请使用电脑自带的IE浏览器,或者360浏览器、谷歌浏览器下载即可。
    4、本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰。
    5、试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。

    正交各向异性单向板的强度准则.ppt

    第3章正交各向异性单向板的强度准则,3.1复合材料的强度特性与强度准则概念3.2最大应力强度准则与最大应变强度准则3.3TsaiHill强度准则3.4TsaiWu张量强度准则3.5单向板的强度比方程3.6结论与讨论,3.1复合材料的强度特性与强度准则概念,(1)在材料力学或弹性理论中的主应力与主应变是与材料主方向无关的应力、应变极值,故主应力与主应变的概念在各向异性材料中是没有意义的。(2)在材料主方向坐标系下,若正交各向异性单向板处于简单应力状态,则其极限应力很容易通过试验测定,通常把这些极限应力称为单向板的基本强度(Basic Strength)。(3)对于正交各向异性材料,尽管在材料主方向上的抗拉强度与抗压强度不同,但在材料主方向上的抗剪强度是不随切应力的方向(即切应力的正负号)而改变。,图3-1纤维增强单向板的基本强度,图3-2在材料主方向的切应力,图3-3在与材料主方向成45角方向的切应力,基本强度特性Xt纵向拉伸强度;Xc纵向压缩强度Yt横向拉伸强度;Yc横向压缩强度S面内剪切强度刚度特性为:E11-方向上的弹性模量;E22-方向上的弹性模量12-2/1,当1=,而其他应力皆为零;21-1/2,当2=,而其他应力皆为零;G12在1-2平面内的剪切模量,单层板在平面应力状态下,主方向的任意一个分量达到极限应力时,就发生破坏或失效失效准则有3个相互不影响,各自独立的表达式组成的,实际上有三个分准则必须转换成材料主方向上的应力理论预报与材料试验值温和的不好,3.2.1最大应力强度准则,3.2最大应力强度准则与最大应变强度准则,最大应力理论,拉伸时,压缩时,图3-4最大应力强度准则,单层板在平面应力状态下,主方向的任意一个分量达到极限应变时,就发生破坏或失效失效准则有3个相互不影响,各自独立的表达式组成的,实际上有三个分准则必须转换成材料主方向上的应变和最大应力理论相比,在最大应变准则中包含了泊松比项,也就是说,最大应变理论中考虑了另一弹性主方向应力的影响,如果泊松比很小,这个影响就很小与试验结果偏差也较大,3.2.2最大应变强度准则,最大应变理论,拉伸时,压缩时,最大应变理论,图3-5最大应变强度准则,蔡-希尔理论(Tsai-Hill),如果只有12作用在物体上如果只有1作用在物体上如果只有2作用在物体上如果只有3作用在物体上,3.3TsaiHill强度准则,蔡-希尔理论(Tsai-Hill),对于纤维在1-方向的简单层板在1-2平面内的平面应力,,蔡-希尔理论,一个破坏准则强度随方向角的变化是光滑的,没有尖点单向强度随角从0增加而连续减小而不是像最大应力和最大应变两个准则那样增加理论与试验之间的一致性比原先的好,最大应力和应变准则压30时的误差是100%在蔡希尔准则中破坏强度X、Y、S之间存在着重要的相互作用,但在其它准则中,这种作用不存在,蔡-希尔理论,不一定对所有的材料都适合不能用一个表达式同时表达拉、压应力两种情况,单向板的TsaiHill强度准则的优越性,(1)和最大应力、最大应变强度准则不同,曲线连续、光滑、没有尖点。(2)对于拉伸,x随角的增加而连续减少,没有像最大应力、最大应变强度准则那样,随角的增加反而增大。(3)考虑了基本强度X、Y、S之间相互作用。(4)理论曲线与试验数据很吻合。(5)该准则也适用于各向同性材料。,图3-6纤维沿1方向铺设的单向板横截面,图3-7TsaiHill强度准则,蔡-胡张量理论(Tsai-Wu),蔡-胡假定在应力空间中的破坏表面存在如下形式:,其中:Fi,Fij为二阶和四阶强度张量,在平面应力状态下:,3.4TsaiWu张量强度准则,蔡-胡张量理论(Tsai-Wu),强度张量的某些分量可以用已经讨论过的工程强度来确定:,对拉伸载荷:,对压缩载荷:,同理:,材料主方向上的剪切强度和剪应力的符号无关,则有:,蔡-胡张量理论(Tsai-Wu),对于四阶强度张量Fij,基本上不能用材料主方向的任何单向试验来确定,必须采用双向试验,因为它是1和2的系数。我们采用双向拉伸试验:,则有:,代入已知量:,如果:2F12=-F11:与霍夫曼准则相同如果:拉压强度相同,2F12=-1/X2,与蔡-希尔准则相同,蔡-胡张量理论(Tsai-Wu),一次项部分,描述不同拉压强度是有用的二次项部分,描述应力空间的椭球F12描述1方向和2方向的正应力之间的相互作用,不同于剪切强度在旋转或重新定义坐标系下具有不变性可由已知的张量变换规则进行变换类似刚度和柔度,具有对称性适合于理论分析,图3-8TsaiWu张量强度准则,3.5.1强度比定义,在二维应力空间中强度包络线是一个围绕坐标原点的椭圆,如图3-10所示。对于一单向板,其实际应力场所对应的应力空间点的位置有如下三种可能:(1)落在椭圆线上。(2)落在椭圆线外面。(3)落在椭圆线的内部,所谓强度比(Strength Ratio)是指在比例加载条件下,极限应力与实际应力之比。强度比取值的含义为:(1),说明单向板的实际应力与极限应力相等,材料进入极限状态。(2),说明实际应力小于极限应力。(3)没有意义。,3.5单向板的强度比方程,图3-10双轴应力状态比例加载,对于纤维在1-方向的简单层板在1-2平面内的平面应力问题,,其中:,3.5.2强度比方程,(1)TsaiHill强度准则的强度比方程,蔡-希尔理论,一个破坏准则强度随方向角的变化是光滑的,没有尖点;单向强度随角度从0增加而连续减小,而不是像最大应力和最大应变两个准则那样增加;理论与试验之间较最大应力和应变准则吻合的好;在蔡希尔准则中破坏强度X、Y、S之间存在着重要的相互作用,但在其它准则中,这种作用不存在;不一定对所有的材料都适合;不能用一个表达式同时表达拉、压应力两种情况。,对拉、压强度不同的材料可用同一个表达式,(2)Hoffman强度准则的强度比方程,对于四阶强度张量Fij,基本上不能用材料主方向的任何单向试验来确定,必须采用双向试验,因为它是1和2的系数。我们采用双向拉伸试验:,则有:,代入已知量:,如果2F12=-F11:与霍夫曼准则相同如果拉压强度相同,2F12=-1/X2,与蔡-希尔准则相同,(3)TsaiWu张量强度准则的强度比方程,3.6结论与讨论,与各向同性材料完全不同,对于复合材料,其强度的显著特点是具有方向性。对于正交异性材料,存在三个材料主方向,不同主方向的强度是不相同的。比如,纤维增强复合材料单向板,沿着纤维方向的强度通常是垂直纤维方向强度的几十倍。这样,在正交异性材料中,主应力与主应变概念是没有意义的。所以,最大工作应力不一定对应材料的危险状态,即不一定是控制设计的应力,必须在合理且比较实际的应力场和许用的应力场下,才能判断材料的强度状态。,

    注意事项

    本文(正交各向异性单向板的强度准则.ppt)为本站会员(牧羊曲112)主动上传,三一办公仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知三一办公(点击联系客服),我们立即给予删除!

    温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。




    备案号:宁ICP备20000045号-2

    经营许可证:宁B2-20210002

    宁公网安备 64010402000987号

    三一办公
    收起
    展开