三个强度理论

发布时间:2024-11-19 06:40:37

强度现实是断定材料在复杂应力状况下能否破坏的现实。材料在外力感化下有两种差其余破坏情势:一是在不产生明显塑性变形时的忽然断裂,称为脆性破坏;二是因产生明显塑性变形而不克不及持续承载的破坏,称为塑性破坏。破坏的原因非常复杂

四个基本的强度现实分辨为第一强度现实,第二强度现实,第三强度现实跟第四强度现实。现将它们的有关知识点对应列于四个强度现实比较表,以便于比较进修。

第一强度现实

第一强度现实又称为最大年夜拉应力现实,其表述是材料产生断裂是由最大年夜拉应力惹起,即最大年夜拉应力达到某一极限值时材料产生断裂。

在简单拉伸实验中,三个主应力有两个是零,最大年夜主应力就是试件横截面上该点的应力,当这个应力达到材料的极限强度σb时,试件就断裂。因此,根据此强度现实,经由过程简单拉伸实验,可知材料的极限应力就是σb。于是在复杂应力状况下,材料的破坏前提是

σ1=σb(a)

考虑保险系数以后的强度前提是

σ1≤[σ] (1-59)

需指出的是:上式中的σ1必须为拉应力。在不拉应力的三向紧缩应力状况下,显然是不克不及采取第一强度现实来树破强度前提的。

第一强度现实实用于脆性材料,且最大年夜拉应力大年夜于或等于最大年夜压应力(值绝对值)的情况。

第二强度现实

第二强度现实 又称最大年夜伸长应变现实。它是根据 J.-V.彭赛列的最大年夜应变现实改进而成的。重要实用于脆性材料。它假设,无论材料内一点的应力状况怎样,只有材料内该点的最大年夜伸长应变ε1达到了单向拉伸断裂时最大年夜伸长应变的极限值εi,材料就产生断裂破坏,其破坏前提为:

ε1≥εi(εi>0)。

对三向应力状况,,式中σ1、σ2跟σ3为伤害点由大年夜到小的三个主应力;E、为材料的弹性模量跟泊松比(见材料的力学机能)。在单向拉伸时有 ε1=σ1/E,所以这种现实的破坏前提可用主应力表为:

第二强度现实实用于脆性材料,且最大年夜压应力的绝对值大年夜于最大年夜拉应力的情况。

第三强度现实

第三强度现实 又称最大年夜剪应力现实或特雷斯卡屈从原则。法国的C.-A. de库仑于1773年,H.特雷斯卡 于1868年分辨提出跟研究过这一现实。该现实假设,最大年夜剪应力是惹起材料屈从的原因,即不管在什么样的应力状况下,只有材料内某处的最大年夜剪应力τmax达到了单向拉伸屈从时剪应力的极限值τy,材料就在该处呈现明显塑性变形或屈从。因为, 所以这个现实的塑性破坏前提为:

σ1-σ3≥σy,

式中σy是屈从正应力。

第四强度现实 莫尔强度现实

第四强度现实 又称最大年夜外形改变比能现实。它是波兰的M. T.胡贝尔于1904年从总应变能现实改进而来的。德国的R. von米泽斯于1913年,美国的H.亨奇于1925年都对这一现实作过进一步的研究跟阐述。该现实实用于塑性材料。