易坊好文馆

  1. 首页 > 生活百科 >

什么是强度理论，常用的四种强度理论只适用于复杂应力状态

生活百科 理论

什么是强度理论

什么是强度理论，常用的四种强度理论只适用于复杂应力状态

文章插图
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 。
破坏形式：
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 。
常用的四种强度理论只适用于复杂应力状态第一强度理论——最大拉应力理论
第二强度理论——最大伸长线应变理论
第三强度理论——最大剪应力理论
第四强度理论——形状改变比能理论
并说明压力容器的强度理论分别是什么和什么1、第一强度理论，最大主应力理论 。
2、第二强度理论，最大应变理论 。
3、第三强度理论，最大剪应力理论 。
4、第四强度理论，变形能理论 。
动机强度理论是谁的看如下 。
动机强度是导致人类行为产生的原因的强调程度 。人的动机是由需要引起的，一个人多种多样的需要形成一定的需要结构，它导致一个人同时存在着许多动机 。
这些动机又以一定的相互关系构成动机结构 。由于各个动机强度不同，他们在同一个人身上所占的地位和所起的作用也就不同 。那种最强烈而又稳定的动机，其动机强度最大，叫“优势动机”，其他比较微弱而又不稳定的动机，叫“辅助动机” 。
力学四个强度理论分别是什么意思第一第二第三第四强度理论
第一强度理论--看一下它的强度条件的取得 。
在简单拉伸试验中,三个主应力有两个是零，最大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sb时，试件就断裂 。因此，根据此强度理论，通过简单拉伸试验，可知材料的极限应力就是sb 。于是在复杂应力状态下，材料的破坏条件是
s1=sb (a)
考虑安全系数以后的强度条件是
s1≤[s] (1-59)
需指出的是：上式中的s1必须为拉应力 。在没有拉应力的三向压缩应力状态下，显然是不能采用第一强度理论来建立强度条件的 。
第二强度理论--看看它的强度条件的取得
此理论下的脆断破坏条件是
e1=ejx =sjx /E (b)
sjx是指极限应力或者说是强度极限 。
由式(1-58)
可知，在复杂应力状态下一点处的最大线应变为
e1=[s1-m(s2+s3)]/E
此处m是泊松比 。
代入(b)可得
[s1-m(s2+s3)]/E =sjx /E 或[s1-m(s2+s3)]=sjx
将上式右边的sjx 除以安全系数及得到材料的容许拉应力[s] 。故对危险点处于复杂应力状态的构件，按第二强度理论所建立的强度条件是：
[s1-m(s2+s3)]≤[s] (1-60)
第三强度理论--也来看看它的强度条件的取得
【什么是强度理论，常用的四种强度理论只适用于复杂应力状态】对于象低碳钢这一类的塑性材料,在单向拉伸试验时材料就是沿斜截面发生滑移而出现明显的屈服现象的 。这时试件在横截面上的正应力就是材料的屈服极限ss，而在试件斜截面上的最大剪应力(即45°斜截面上的剪应力)等于横截面上正应力的一半 。于是，对于这一类材料，就可以从单向拉伸试验中得到材料的极限值txy
txy =ss/2
txy是指剪应力 。
按此理论的观点，屈服破坏条件是
tmax =txy =ss/2 (c)
由公式(1-56)可知，在复杂应力状态下下一点处的最大剪应力为
tmax =(s1-s3)/2
其中的s1、s3分别为该应力状态中的最大和最小主应力 。故式(c)又可改写为
(s1-s3)/2=ss/2 或 (s1-s3)=ss
将上式右边的ss除以安全系数及的材料的容许拉应力[s]，故对危险点处于复杂应力状态的构件，按第三强度理论所建立的强度条件是：
(s1-s3)≤[s] (1-61)
第四强度理论--首先介绍一下形状改变比能，然后看看强度条件的推导 。
物体在外力作用下会发生变形，这里所说的变形，既包括有体积改变也包括有形状改变 。当物体因外力作用而产生弹性变形时，外力在相应的位移上就作了功，同时在物体内部也就积蓄了能量 。例如钟表的发条(弹性体)被用力拧紧(发生变形)，此外力所作的功就转变为发条所积蓄的能 。在放松过程中，发条靠它所积蓄的能使齿轮系统和指针持续转动，这时发条又对外作了功 。这种随着弹性体发生变形而积蓄在其内部的能量称为变形能 。在单位变形体体积内所积蓄的变形能称为变形比能 。
由于物体在外力作用下所发生的弹性变形既包括物体的体积改变，也包括物体的形状改变，所以可推断，弹性体内所积蓄的变形比能也应该分成两部分：一部分是形状改变比能md ，一部分是体积改变比能mq。它们的值可分别按下面的公式计算
md = (1-62)
mq = (1-63)
这两个公式表明，在复杂应力状态下，物体形状的改变及所积蓄的形状改变比能是和三个主应力的差值有关；而物体体积的改变及所积蓄的体积改变比能是和三个主应力的代数和有关 。

    推荐阅读


    上一篇：请问逻辑学和哲学有什么区别

    下一篇：普通话74分是二级乙等吗