第一强度理论是什么?
第一强度理论,即最大拉应力理论,仅适用于脆性材料受拉的情况,不包括单向压缩。第二强度理论,即最大伸长线应变理论,主要适用于脆性材料在单向和双向以压缩为主的情况。注意该理论经实验验证误差很大,只有极少数的几种材料适用,可以直接无视。第三强度理论,即最大切应力理论,主要适用于塑性材料在单向和二向应力的情况,形式简单,因此应用极为广泛。第四强度理论,即畸变能密度理论,主要适用于塑性材料在单向和双向受力情况,适用于大多数塑性材料,计算精度比第三要准确,当然也更麻烦一些。扩展资料: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。
什么叫四大强度理论?四大强度理论分别用在什么设计上?
1、最大拉应力理论:
这一理论认为引起材料脆性断裂破坏的因素是最大拉应力,无论什么应力状态,只要构件内一点处的最大拉应力σ1达到单向应力状态下的极限应力σb,材料就要发生脆性断裂。于是危险点处于复杂应力状态的构件发生脆性断裂破坏的条件是:σ1=σb。σb/s=[σ],所以按第一强度理论建立的强度条件为:σ1≤[σ]。
2、最大伸长线应变理论:
这一理论认为最大伸长线应变是引起断裂的主要因素,无论什么应力状态,只要最大伸长线应变ε1达到单向应力状态下的极限值εu,材料就要发生脆性断裂破坏。εu=σb/E;ε1=σb/E。由广义虎克定律得:ε1=[σ1-u(σ2+σ3)]/E,所以σ1-u(σ2+σ3)=σb。按第二强度理论建立的强度条件为:σ1-u(σ2+σ3)≤[σ]。
3、最大切应力理论:
这一理论认为最大切应力是引起屈服的主要因素,无论什么应力状态,只要最大切应力τmax达到单向应力状态下的极限切应力τ0,材料就要发生屈服破坏。τmax=τ0。依轴向拉伸斜截面上的应力公式可知τ0=σs/2(σs——横截面上的正应力)由公式得:τmax=τ1s=(σ1-σ3)/2。所以破坏条件改写为σ1-σ3=σs。按第三强度理论的强度条件为:σ1-σ3≤[σ]。
4、形状改变比能理论:
这一理论认为形状改变比能是引起材料屈服破坏的主要因素,无论什么应力状态,只要构件内一点处的形状改变比能达到单向应力状态下的极限值,材料就要发生屈服破坏。发生塑性破坏的条件,所以按第四强度理论的强度条件为:sqrt(σ1^2+σ2^2+σ3^2-σ1σ2-σ2σ3-σ3σ1)<[σ]
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