四大强度理论基本内容介绍建立的强度条件公式以及适用的范围
四大强度理论对比
四大强度理论1、最大拉应力理论(第一强度理论):ﻫ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：ﻫσ1=σb。
σb／s=[σ]ﻫ所以按第一强度理论建立的强度条件为:ﻫﻫσ1≤[σ].ﻫ2、最大伸长线应变理论（第二强度理论）：ﻫ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。
ﻫεｕ=σb/E;ε1=σb/Ｅ。
由广义虎克定律得:ﻫε1=［σ1-u（σ2+σ３）]/Eﻫ所以σ1-ｕ（σ2+σ3）=σｂ.ﻫ按第二强度理论建立的强度条件为：ﻫσ1－u（σ2+σ3)≤［σ］。
ﻫ3、最大切应力理论（第三强度理论):ﻫ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。
ﻫ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。
4、形状改变比能理论按第三强度理论的强度条件为：σ1-σ3≤[σ］。
ﻫﻫ（第四强度理论):ﻫﻫ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ﻫﻫ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。
ﻫ发生塑性破坏的条件为:所以按第四强度理论的强度条件为：2、sqｒt（σ1^２+σ2^2＋σ３^2—σ1σ2-σ2σ３-σ3σ1）〈［σ］四个强度理论的比较名称最大拉应力理论第一强度理论最大伸长线应变理论第二强度理论最大剪应力理论第三强度理论形状改变比能理论第四强度理论理论根据当作用在构件上的外力过大时，其危险点处的材料就会沿最大拉应力所在截面发生脆断破坏当作用在构件上的外力过大时，其危险点处的材料就会沿最大伸长线应变的方向发生脆断破坏当作用在构件上的外力过大时，其危险点处的材料就会沿最大剪应力所在截面滑移而发生屈服破坏对材料破坏原因的假设最大拉应力1是引起材料脆断破坏的因素;也就是认为不论在什么样的应力状态下,只要构件内一点处的三个主应力中最大的拉应力1到达材料的极限值jx，材料就会发生脆断破坏最大伸长线应变１是引起材料脆断破坏的因素；也就是认为不论在什么样的应力状态下，只要构件内一点处的最大伸长线应变1到达了材料的极限值jｘ，材料就会发生脆断破坏最大剪应力mａx是引起材料屈服破坏的因素；也就是认为不管在什么样的应力状态下，只要构件内一点处的最大剪应力max达到材料的极限值ｊx，该点处的材料就会发生屈服破坏形状改变比能d是引起材料屈服破坏的因素；也就是说不论在什么样的复杂应力状态下，只要构件内一点处的形状改变比能达到材料的极限值 d jx，该点处的材料就会发生屈服破坏材料极限值获得方法通过任意一种使试件发生破坏的试验来确定通过任意一种使试件发生脆断破坏的试验来确定通过任意一种使试件发生屈服破坏的试验来确定表示极限应力jｘ由简单的拉伸试验知ﻫｊx =ｂ极限应变jｘﻫ由单向拉伸试件在拉断时其横截面上的正应力jx决定ﻫjx=jx /E极限剪应力jxﻫ由单向拉伸试验知ﻫjx=ｓ /2ﻫs为材料的屈服极限极限形状改变比能 d jxﻫ在简单拉伸条件下因1=s,2＝3=0d jｘ＝材料破坏条件脆断破坏1=b（a)脆断破坏ﻫ1＝ｊx=jx /E（b）屈服破坏ｍaｘ=jx =s /２ (ｃ）屈服破坏ﻫ d= d jx强度条件1≤［] （1—5９）ﻫ［］由b除以安全系数得到公式中的１必[１-（2+３)］≤[］ﻫ（1－60)ﻫ［]由jｘ除以安全系数得到(1—３)≤[］ (1-6１)［]由ｓ除以安全系数得到这一理论的缺点是没有考虑对中间主应力2材料屈服的影响。
四种强度理论
最后，要注意强度设计的全过程
要确定构件危险状态、危险截面、 危险点，危险点的应力状态。
例 题1
23 11 10
MPa
已知 ： 铸铁构件上 危险点的应力状态。 铸铁拉伸许用应力 [st] =30MPa。
求：试校核该点的 强度。
例 题1
解：首先根据材料 和应力状态确定失效 形式，选择强度理论。
2. 利用强度理论建立强度条件 （1）对破坏形式分类； （2）同一种形式的破坏，可以认为是 由相同的原因造成的； （3）至于破坏的原因是什么，可由观 察提出假说，这些假说称为强度 理论; （4）利用简单拉伸实验建立强度条件。
§10－2 四个常
脆性断裂 塑性屈服
（一）脆性断裂理论
2. 最大伸长线应变理论
无论材料处于什么应力状态，只要最 大伸长线应变达到极限值，材料就发生脆 性断裂。
破坏原因：etmax （最大伸长线应变） 破坏条件：e1= eo
强度条件：s1－n（s2+s3） sb/n=[s]
适用范围：石、混凝土压； 铸铁二向拉-压（st sc）
（二）塑性屈服理论
1. 最大剪应力理论（第三强度理论）
一、两个概念：
1、极限应力圆：
t
ts
极限应力圆
O
s
s s3
s s2
s s1
2、极限曲线：
3、近似极限曲线：
二、莫尔强度理论：
任意一点的应力圆若与极限曲线相接触，则材料即 将屈服或剪断。
下面推导莫尔强度理论的破坏条件
整理 得破坏条件
强度条件：
相当应力：
适用范围：
考虑了材料拉压强度不等的情况，可以用于铸 铁等脆性材料，也可用于塑性材料。当材料的拉压强 度相同时，和第三强度理论相同。
材料力学四个强度理论
之袁州冬雪创作
四大强度准则实际：1、最大拉应力实际（第一强度实际）：这一实际认为引起资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，资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]所以按第一强度实际建立的强度条件为：σ1≤[σ].2、最大伸长线应变实际（第二强度实际）：这一实际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，资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.按第二强度实际建立的强度条件为：σ1-u(σ2+σ3)≤[σ].3、最大切应力实际（第三强度实际）：这一实际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，资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.按第三强度实际的强度条件为：σ1-
σ3≤[σ].4、形状改变比能实际（第四强度实际）：这一实际认为形状改变比能是引起资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，资料就要发生屈服破坏.发生塑性破坏的条件为：所以按第四强度实际的强度条件为：sqrt(σ1^2+σ2^2+σ3^2-σ1σ2-σ2σ3-σ3σ1)<[σ]。
工程力学中四大强度理论
为了探讨招致资料破坏的规律，对资料破坏或失效进行了假设即为强度理论，简述工程力学中四年夜强度理论的基本内容.之迟辟智美创作一、四年夜强度理论基本内容介绍：1、最年夜拉应力理论（第一强度理论）：这一理论认为引起资料脆性断裂破坏的因素是最年夜拉应力，无论什么应力状态，只要构件内一点处的最年夜拉应力σ1达到单向应力状态下的极限应力σb，资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、最年夜伸长线应变理论（第二强度理论）：这一理论认为最年夜伸长线应变是引起断裂的主要因素，无论什么应力状态，只要最年夜伸长线应变ε1达到单向应力状态下的极限值εu，资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、最年夜切应力理论（第三强度理论）：这一理论认为最年夜切应力是引起屈服的主要因素，无论什么应力状态，只要最年夜切应力τmax达到单向应力状态下的极限切应力τ0，资料就要发生屈服破坏.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（第四强度理论）：这一理论认为形状改变比能是引起资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，资料就要发生屈服破坏.二、四年夜强度理论适用的范围1、各种强度理论的适用范围及其应用（1）、第一理论的应用和局限应用：资料无裂纹脆性断裂失效形势（脆性资料二向或三向受拉状态；最年夜压应力值不超越最年夜拉应力值或超越未几）.局限：没考虑σ2、σ3对资料的破坏影响，对无拉应力的应力状态无法应用.（2）、第二理论的应用和局限应用：脆性资料的二向应力状态且压应力很年夜的情况.局限: 与极少数的脆性资料在某些受力形势下的实验结果相吻合.（3）、第三理论的应用和局限应用:资料的屈服失效形势.局限:没考虑σ2对资料的破坏影响，计算结果偏于平安.（4）、第四理论的应用和局限应用:资料的屈服失效形势.局限:与第三强度理论相比更符合实际，但公式过于复杂.2、总结来讲：第一和第二强度理论适用于：铸铁、石料、混凝土、玻璃等，通常以断裂形式失效的脆性资料.第三和第四强度理论适用于：碳钢、铜、铝等，通常以屈服形式失效的塑性资料.3、以上是通常的说法，在实际中，有复杂受力条件下，哪怕同种资料的失效形式也可能分歧，对应的强度理论也会随之改变.例如，在三向应力状况下，某些塑性资料会出现出脆性资料最经典的断裂失效，又或者正好相反.比力经典的例子，如碳钢资料螺钉，单向拉伸时会断裂而不会屈服.因此具体情况还要具体分析.三、四种强度理论的比力如下：。
工程力学中四种强度理论
为了探讨导致材料破坏的规律，对材料破坏或失效进行了假设即为强度理论，简述工程力学中四大强度理论的基本内容一、四大强度理论基本内容介绍：1、最大拉应力理论（第一强度理论）：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（第二强度理论）：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（第三强度理论）：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。
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（第四强度理论）：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。
二、四大强度理论适用的范围1、各种强度理论的适用范围及其应用第一理论的应用和局限1、应用材料无裂纹脆性断裂失效形势（脆性材料二向或三向受拉状态；最大压应力值不超过最大拉应力值或超过不多）。
2、局限没考虑σ2、σ3对材料的破坏影响，对无拉应力的应力状态无法应用。
材料四大强度理论
四大强度准则理论: 1、最大拉应力理论(第一强度理论): 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(第二强度理论): 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(第三强度理论): 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(第四强度理论): 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为: 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]。
材料力学四个强度理论
之老阳三干创作
四年夜强度准则理论：1、最年夜拉应力理论（第一强度理论）：这一理论认为引起资料脆性断裂破坏的因素是最年夜拉应力,无论什么应力状态,只要构件内一点处的最年夜拉应力σ1到达单向应力状态下的极限应力σb,资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、最年夜伸长线应变理论（第二强度理论）：这一理论认为最年夜伸长线应变是引起断裂的主要因素,无论什么应力状态,只要最年夜伸长线应变ε1到达单向应力状态下的极限值εu,资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、最年夜切应力理论（第三强度理论）：这一理论认为最年夜切应力是引起屈服的主要因素,无论什么应力状态,只要最年夜切应力τmax到达单向应力状态下的极限切应力τ0,资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（第四强度理
论）：这一理论认为形状改变比能是引起资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到达单向应力状态下的极限值,资料就要发生屈服破坏.发生塑性破坏的条件为：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]。
输送【机械工程】力学中四种强度理论
为了探讨导致材料破坏的规律，对材料破坏或失效进行了假设即为强度理论，简述工程力学中四大强度理论的基本内容一、四大强度理论基本内容介绍：1、最大拉应力理论（第一强度理论）：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（第二强度理论）：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（第三强度理论）：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。
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（第四强度理论）：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。
二、四大强度理论适用的范围1、各种强度理论的适用范围及其应用第一理论的应用和局限1、应用材料无裂纹脆性断裂失效形势（脆性材料二向或三向受拉状态；最大压应力值不超过最大拉应力值或超过不多）。
2、局限没考虑σ2、σ3对材料的破坏影响，对无拉应力的应力状态无法应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
四大强度理论基本内容介绍建立的强度条件公式以及适用的范围
强度理论是材料力学中的重要理论之一。
其中包括最大拉应力理论、最大伸长线应变理论、最大切应力理论和形状改变比能理论。
这些理论都有其基本假设和建立的强度条件公式。
最大拉应力理论认为最大拉应力是引起材料脆性断裂破坏的主要因素。
只要构件内一点处的最大拉应力达到单向应力状态下的极限应力，材料就会发生脆性断裂。
按照该理论建立的强度条件为：σ1≤[σ]。
最大伸长线应变理论认为最大伸长线应变是引起断裂的主要因素。
只要最大伸长线应变达到单向应力状态下的极限值，材料就会发生脆性断裂破坏。
按照该理论建立的强度条件为：σ1-u(σ2+σ3)≤[σ]。
最大切应力理论认为最大切应力是引起屈服的主要因素。
只要最大切应力达到单向应力状态下的极限切应力，材料就会发生屈服破坏。
按照该理论建立的强度条件为：σ1-σ3≤[σ]。
形状改变比能理论认为形状改变比能是引起材料屈服破坏的主要因素。
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，材料就会发生屈服破坏。
这些强度理论都有其适用的范围和局限。
最大拉应力理论适用于材料无裂纹脆性断裂失效形势，但局限在于未考虑σ2、σ3对材料的影响，无法应用于无拉应力的应力状态。
最大伸
长线应变理论适用于脆性材料的二向应力状态且压应力很大的情况，但局限在于只有极少数的脆性材料在某些受力形势下的实验结果相吻合。
最大切应力理论适用于材料的屈服失效形势，但局限在于未考虑σ2对材料的影响，计算结果偏于安全。