复合材料强度.ppt

2016-11-81NUDT . 05第五章第五章复合材料强度复合材料强度2016-11-82NUDT . 05强度强度: : 泛指材料的承载能力,通常用材料失效泛指材料的承载能力,通常用材料失效((破坏破坏))时时的应力值来表示。的应力值来表示。 概论概论影响因素:影响因素:??材料本身的固有性质材料本身的固有性质??载荷条件(静态、动态,简单、复杂载荷)载荷条件(静态、动态,简单、复杂载荷)??环境因素(湿热条件、介质情况等)环境因素(湿热条件、介质情况等)2016-11-83NUDT . 概论概论只有一个强度指标(无方向性),且拉压强度相同。只有一个强度指标(无方向性),且拉压强度相同。??塑性材料:屈服极限塑性材料:屈服极限σσss或强度极限或强度极限σσbb??脆性材料:强度极限脆性材料:强度极限σσbb剪切强度剪切强度ττss=~ =~ σσss2016-11-84NUDT . 05复合材料:复合材料:方向性、拉压强度不同方向性、 概论概论复合材料的基本强度-复合材料的基本强度-SS纵向拉伸强度纵向拉伸强度纵向压缩强度纵向压缩强度横向拉伸强度横向拉伸强度横向压缩强度横向压缩强度面内剪切强度面内剪切强度2016-11-85NUDT . 05第五章第五章复合材料强度复合材料强度复合材料强度理论:复合材料强度理论:判断复合材料在判断复合材料在复杂应力状态复杂应力状态下失效的下失效的准则。准则。 概论概论??yy??yy??xx??xx??yy??yy??xx??xx??ss??ss??xx??xx??ss??ss复杂应力状态复杂应力状态2016-11-86NUDT . 05复合材料强度理论:复合材料强度理论:判断复合材料在复杂应力状态下失效的判断复合材料在复杂应力状态下失效的准则。准则。 概论概论偏轴单向应力状态变换为正轴复杂应力状态偏轴单向应力状态变换为正轴复杂应力状态??),,(1syxiiT???????2211σσ11σσ11σσxxσσssσσyy2016-11-87NUDT . 05强度准则方程需满足:强度准则方程需满足:11))形式不随坐标变换而改变,形式不随坐标变换而改变,22))失效包络面(线)必须有界(应力空间),失效包络面(线)必须有界(应力空间),33))形式简单便于工程应用,形式简单便于工程应用,44))能反映材料的特性。能反映材料的特性。 概论概论2016-11-88NUDT . 最大应力准则和最大应变准则最大应力准则和最大应变准则最大应力准则条件:最大应力准则条件:????SYYXXsctyctx??????上述不等式只要有一个不满足,则材料失效。上述不等式只要有一个不满足,则材料失效。单向复合材料最大应力准则认为,当材料在复杂应力状态下由单向复合材料最大应力准则认为,当材料在复杂应力状态下由线弹性状态进入破坏,是由于其中某个应力分量达到了材料相线弹性状态进入破坏,是由于其中某个应力分量达到了材料相应的基本强度值。应的基本强度值。??yy??yy??xx??xx??ss??ss((11)最大应力准则)最大应力准则2016-11-89NUDT . 最大应力准则和最大应变准则最大应力准则和最大应变准则((11)最大应力准则)最大应力准则在偏轴应力在偏轴应力σσ11作用下:作用下:??????????cossin,sin,cos12121????syx??21costX???21coscX???21sintY???21sincY????cossin1S?或或或或2016-11-810NUDT . 最大应力准则和最大应变准则最大应力准则和最大应变准则((11)最大应力准则)最大应力准则最大应力准则强度包络线与最大应力准则强度包络线与实验值的比较(实验值的比较(T300/5208T300/5208))局限性:局限性:对玻璃对玻璃//环氧复合材料,环氧复合材料,θ≈θ≈44°°,,即当即当θθ>4>4°°时材料将发生剪切破坏。时材料将发生剪切破坏。ttXSt