9.6 強度理論

　　9.6.1 強度理論的概念 ;

　　1.材料破壞的兩種類型

　　材料破壞型式不僅與材料本身的材質有關，而且與材料所處的應力狀態、加載速度溫度環境等因素有關。材料在常溫、靜載荷下的破壞型式主要有以下兩種：

　　脆性斷裂 材料在無明顯的變形下突然斷裂。

　　塑性屈服(流動) 材料出現顯著的塑性變形而喪失其正常的工作能力。

　　2.強度理論 。

　　在復雜應力狀態下關于材料破壞原因的假設，稱為強度理論。

　　研究強度理論的目的，在于利用簡單應力狀態下的實驗結果，來建立材料在復雜應力狀態下的強度條件。

　　9.6.2 四個常用的強度理論

　　四個常用強度理論的強度條件可以統一地寫成

　　式中 σr稱為相當應力，其表達式為

　　最大拉應力理論 σr1=σ1

　　(第一強度理論)

　　最大拉應變理論σr2=σ1-ν(σ1+σ2)

　　(第二強度理論)

　　最大剪應力理論σr3=σ1-σ3

　　(第三強度理論)

　　形狀改變比能理論

　　(第四強度理論)

　　代入(5―9-15)式得：

　　第三強度理論(最大剪應力理論)的相當應力為

　　最大拉應力理論、最大拉應變理論是關于脆性斷裂的強度理論;最大剪應力理論、形

　　狀改變比能理論是關于塑性屈服的強度理論。

　　強度理論的選用

　　在三向拉應力作用下，材料均產生脆性斷裂，故宜用第一強度理論;而在三向壓縮應力狀態下，材料均產生屈服破壞，故應采用第三或第四強度理論。當材料處于二向應力狀態作用下時：

　　脆性材料易發生斷裂破壞，宜用第一或第二強度理論;

　　塑性材料易發生塑性屈服破壞，宜用第三或第四強度理論。

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