四個(gè)強(qiáng)度理論的比較

2017-03-02 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

名稱	最大拉應(yīng)力理論第一強(qiáng)度理論	最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論第二強(qiáng)度理論	最大剪應(yīng)力理論第三強(qiáng)度理論	形狀改變比能理論第四強(qiáng)度理論
理論根據(jù)	當(dāng)作用在構(gòu)件上的外力過大時(shí),其危險(xiǎn)點(diǎn)處的材料就會(huì)沿最大拉應(yīng)力所在截面發(fā)生脆斷破壞	當(dāng)作用在構(gòu)件上的外力過大時(shí),其危險(xiǎn)點(diǎn)處的材料就會(huì)沿最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變的方向發(fā)生脆斷破壞	當(dāng)作用在構(gòu)件上的外力過大時(shí),其危險(xiǎn)點(diǎn)處的材料就會(huì)沿最大剪應(yīng)力所在截面滑移而發(fā)生屈服破壞
對(duì)材料破壞原因的假設(shè)	最大拉應(yīng)力s1是引起材料脆斷破壞的因素;也就是認(rèn)為不論在什么樣的應(yīng)力狀態(tài)下,只要構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處的三個(gè)主應(yīng)力中最大的拉應(yīng)力s1到達(dá)材料的極限值sjx,材料就會(huì)發(fā)生脆斷破壞	最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變e1是引起材料脆斷破壞的因素;也就是認(rèn)為不論在什么樣的應(yīng)力狀態(tài)下,只要構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處的最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變e1到達(dá)了材料的極限值ejx,材料就會(huì)發(fā)生脆斷破壞	最大剪應(yīng)力tmax是引起材料屈服破壞的因素;也就是認(rèn)為不管在什么樣的應(yīng)力狀態(tài)下,只要構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處的最大剪應(yīng)力tmax達(dá)到材料的極限值tjx,該點(diǎn)處的材料就會(huì)發(fā)生屈服破壞	形狀改變比能md是引起材料屈服破壞的因素;也就是說不論在什么樣的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下,只要構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處的形狀改變比能達(dá)到材料的極限值md jx,該點(diǎn)處的材料就會(huì)發(fā)生屈服破壞
材料極限值	獲得方法	通過任意一種使試件發(fā)生破壞的試驗(yàn)來確定	通過任意一種使試件發(fā)生脆斷破壞的試驗(yàn)來確定	通過任意一種使試件發(fā)生屈服破壞的試驗(yàn)來確定
表示	極限應(yīng)力sjx 由簡(jiǎn)單的拉伸試驗(yàn)知 sjx=sb	極限應(yīng)變ejx 由單向拉伸試件在拉斷時(shí)其橫截面上的正應(yīng)力sjx決定 ejx=sjx/E	極限剪應(yīng)力tjx 由單向拉伸試驗(yàn)知 tjx=ss/2 ss為材料的屈服極限	極限形狀改變比能md jx 在簡(jiǎn)單拉伸條件下因 s1=ss,s2=s3=0 md jx=
材料破壞條件	脆斷破壞 s1=sb(a)	脆斷破壞 e1=ejx=sjx/E(b)	屈服破壞 tmax=tjx=ss/2(c)	屈服破壞 md=md jx
強(qiáng)度條件	s1≤[s](1-59) [s]由b除以安全系數(shù)得到公式中的s1必須為拉應(yīng)力	[s1-m(s2+s3)]≤[s] (1-60) [s]由sjx除以安全系數(shù)得到	(s1-s3)≤[s](1-61) [s]由ss除以安全系數(shù)得到
說明	該理論在17世紀(jì)就已提出,是最早的強(qiáng)度理論; 此理論基本上能正確反映出某些脆性材料的強(qiáng)度特性。用鑄鐵圓筒作試驗(yàn),使其承受內(nèi)壓并另加軸向拉力,其試驗(yàn)結(jié)果與最大拉應(yīng)力理論符合得較好。所以這一理論可用于承受拉應(yīng)力的某些脆性金屬,例如鑄鐵。	用鑄鐵制成的薄壁圓管試件在靜載荷的內(nèi)壓、軸向拉(壓)以及扭轉(zhuǎn)的外力矩聯(lián)合作用下進(jìn)行的試驗(yàn)表明,第二強(qiáng)度理論并不比第一強(qiáng)度理論更符合試驗(yàn)結(jié)果。工程實(shí)際中更多地采用第一強(qiáng)度理論。	這一理論的缺點(diǎn)是沒有考慮中間主應(yīng)力s2對(duì)材料屈服的影響	從公式可以看出,公式右邊的三個(gè)主應(yīng)力之差分別為三個(gè)最大剪應(yīng)力的兩倍,因此,第四強(qiáng)度理論從物理本質(zhì)上講,也可歸類于剪切型的強(qiáng)度理論。