四個強度理論的比較
2017-03-02 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
名稱 |
最大拉應力理論 |
最大伸長線應變理論 第二強度理論 |
最大剪應力理論 第三強度理論 |
形狀改變比能理論 第四強度理論 |
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理論根據(jù) | 當作用在構(gòu)件上的外力過大時,其危險點處的材料就會沿最大拉應力所在截面發(fā)生脆斷破壞 | 當作用在構(gòu)件上的外力過大時,其危險點處的材料就會沿最大伸長線應變的方向發(fā)生脆斷破壞 | 當作用在構(gòu)件上的外力過大時,其危險點處的材料就會沿最大剪應力所在截面滑移而發(fā)生屈服破壞 | ||
對材料破壞原因的假設(shè) | 最大拉應力s1是引起材料脆斷破壞的因素;也就是認為不論在什么樣的應力狀態(tài)下,只要構(gòu)件內(nèi)一點處的三個主應力中最大的拉應力s1到達材料的極限值sjx,材料就會發(fā)生脆斷破壞 | 最大伸長線應變e1是引起材料脆斷破壞的因素;也就是認為不論在什么樣的應力狀態(tài)下,只要構(gòu)件內(nèi)一點處的最大伸長線應變e1到達了材料的極限值ejx,材料就會發(fā)生脆斷破壞 | 最大剪應力tmax是引起材料屈服破壞的因素;也就是認為不管在什么樣的應力狀態(tài)下,只要構(gòu)件內(nèi)一點處的最大剪應力tmax達到材料的極限值tjx,該點處的材料就會發(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雜應力狀態(tài)下,只要構(gòu)件內(nèi)一點處的形狀改變比能達到材料的極限值md jx,該點處的材料就會發(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)生破壞的試驗來確定 | 通過任意一種使試件發(fā)生脆斷破壞的試驗來確定 | 通過任意一種使試件發(fā)生屈服破壞的試驗來確定 | |
表示 |
極限應力sjx 由簡單的拉伸試驗知 sjx=sb |
極限應變ejx 由單向拉伸試件在拉斷時其橫截面上的正應力sjx決定 ejx=sjx/E |
極限剪應力tjx 由單向拉伸試驗知 tjx=ss/2 ss為材料的屈服極限 |
極限形狀改變比能md jx md jx= |
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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 |
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強度條件 |
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 |
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說 明 |
該理論在17世紀就已提出,是最早的強度理論; 此理論基本上能正確反映出某些脆性材料的強度特性。用鑄鐵圓筒作試驗,使其承受內(nèi)壓并另加軸向拉力,其試驗結(jié)果與最大拉應力理論符合得較好。所以這一理論可用于承受拉應力的某些脆性金屬,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)合作用下進行的試驗表明,第二強度理論并不比第一強度理論更符合試驗結(jié)果。工程實際中更多地采用第一強度理論。 | 這一理論的缺點是沒有考慮中間主應力s2對材料屈服的影響 | 從公式可以看出,公式右邊的三個主應力之差分別為三個最大剪應力的兩倍,因此,第四強度理論從物理本質(zhì)上講,也可歸類于剪切型的強度理論。 |
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