四大强度理论,什么是强度理论

什么是强度理论

四大强度理论,什么是强度理论


强度理论是判断材料在复杂应力状态下是否破坏的理论 。材料在外力作用下有两种不同的破坏形式:一是在不发生显著塑性变形时的突然断裂,称为脆性破坏;二是因发生显著塑性变形而不能继续承载的破坏 , 称为塑性破坏 。破坏的原因十分复杂 。
材料在外力作用下有两种不同的破坏形式:
一是在不发生显著塑性变形时的突然断裂 , 称为脆性破坏 。
二是因发生显著塑性变形而不能继续承载的破坏 , 称为塑性破坏 。破坏的原因十分复杂 。对于单向应力状态,由于可直接作拉伸或压缩试验,通常就用破坏载荷除以试样的横截面积而得到的极限应力(强度极限或屈服极限,见材料的力学性能)作为判断材料破坏的标准 。但在二向应力状态下,材料内破坏点处的主应力σ1、σ2不为零;在三向应力状态的一般情况下,三个主应力σ1、σ2和σ3均不为零 。不为零的应力分量有不同比例的无穷多个组合 , 不能用实验逐个确定 。由于工程上的需要,两百多年来,人们对材料破坏的原因,提出了各种不同的假说 。但这些假说都只能被某些破坏试验所证实 , 而不能解释所有材料的破坏现象 。这些假说统称强度理论 。
四大强度理论四大强度准则理论:
1、最大拉应力理论(第一强度理论):
这一理论认为引起材料脆性断裂破坏的因素是最大拉应力 , 无论什么应力状态,只要构件内一点处的最大拉应力σ1达到单向应力状态下的极限应力σb,材料就要发生脆性断裂 。于是危险点处于复杂应力状态的构件发生脆性断裂破坏的条件是:
σ1=σb 。σb/s=[σ]
所以按第一强度理论建立的强度条件为:
σ1≤[σ] 。
2、最大伸长线应变理论(第二强度理论):
这一理论认为最大伸长线应变是引起断裂的主要因素,无论什么应力状态,只要最大伸长线应变ε1达到单向应力状态下的极限值εu,材料就要发生脆性断裂破坏 。
εu=σb/E;ε1=σb/E 。由广义虎克定律得:
ε1=[σ1-u(σ2+σ3)]/E
【四大强度理论,什么是强度理论】所以σ1-u(σ2+σ3)=σb 。
按第二强度理论建立的强度条件为:
σ1-u(σ2+σ3)≤[σ] 。
3、最大切应力理论(第三强度理论):
这一理论认为最大切应力是引起屈服的主要因素,无论什么应力状态,只要最大切应力τmax达到单向应力状态下的极限切应力τ0,材料就要发生屈服破坏 。
τmax=τ0 。
依轴向拉伸斜截面上的应力公式可知τ0=σs/2(σs——横截面上的正应力)
由公式得:τmax=τ1s=(σ1-σ3)/2 。
所以破坏条件改写为σ1-σ3=σs 。
按第三强度理论的强度条件为:σ1-σ3≤[σ] 。
四种强度理论及其适用情况第一第二种如你所说得脆性材料
第一种的脆性材料起码得有拉应力,如果有两个方向的拉应力一般用第一种,第二种不准了
出现拉压的 , 或者两个方向都是压的用第二种
第三第四的用法
塑性材料中的薄管就用畸变能密度理论
普通的就用第三种,最大切应力理论
最后,无论塑性还是脆性材料
如果出现三向都是拉的,那就用第一的最大拉应力理论
三向均是压的就得用第三第四了
力学四个强度理论分别是什么意思1、最大拉应力理论(第一强度理论) :这一理论认为引起材料脆性断裂破坏的因素是最大拉应力,无论什么应力状态 , 只要构件内一点处的最大拉应力达到单向应力状态下的极限应力,材料就要发生脆性断裂 。
2、最大伸长线应变理论(第二强度理论) :这一理论认为最大伸长线应变是引起断裂的主要因素,无论什么应力状态 , 只要最大伸长线应变达到单向应力状态下的极限值,材料就要发生脆性断裂破坏 。
3、最大切应力理论(第三强度理论) :这一理论认为最大切应力是引起屈服的主要因素,无论什么应力状态,只要最大切应力达到单向应力状态下的极限切应力,材料就要发生屈服破坏 。
4、形状改变比能理论(第四强度理论):这一理论认为形状改变比能是引起材料屈服破坏的主要因素,无论什么应力状态,只要构件内一点处的形状改变比能达到单向应力状态下的极限值,材料就要发生屈服破坏 。
第三强度理论是指什么第三强度理论公式为:txy=σs/2, txy是指剪应力 。
第三强度理论说的是最大切应力准则:无论材料处于什么应力状态,只要发生屈服,都是由于微园内的最大切应力达到了某一共同的极限值 。若不清楚强度理论可在第二步与第三步间写出如下分析,图为第三与第四强度理论,在此只写第三强度理论分析即可 。
第三强度理论说的是最大切应力准则:无论材料处于什么应力状态,只要发生屈服 , 都是由于微园内的最大切应力达到了某一共同的极限值 。
四大强度理论,什么是强度理论


最大剪应力理论(maximum principal shear stress theory)又称“第三强度理论” 。认为材料在复杂应力状态下的最大剪应力达到在简单拉伸或压缩屈服的最大剪应力时,材料就发生破坏 。
岩石受剪力作用是抵抗剪力破坏的最大剪应力 , 称为剪切强度 。岩石的剪切强度与土一样,也是有内聚力和内摩擦阻力两部分组成,只是它们都比土大些 , 这与岩石具有牢固的连结有关 。
剪切强度是指材料承受剪切力的能力 , 代号σc,指外力与材料轴线垂直,并对材料呈剪切作用时的强度极限 。以平方毫米为单位 , 在这个面积里所受到的单位压力称为剪切强度 。千牛顿除单位面积,kN/m2 。

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