Επισκόπηση των τεσσάρων θεωριών δύναμης

Δεδομένου ότι η ζημία των υλικών διαιρείται σε δύο μορφές εύθραυστου σπασίματος και να παραγάγει σύμφωνα με το φυσικό χαρακτήρα τους, οι θεωρίες δύναμης διαιρούνται σε δύο κατηγορίες αναλόγως, και ο ακόλουθος είναι οι τέσσερις θεωρίες δύναμης χρησιμοποιούμενες συνήθως αυτή τη στιγμή.

1, η μέγιστη εκτατή θεωρία πίεσης (η πρώτη θεωρία δύναμης που είναι η μέγιστη κύρια πίεση)

Αυτή η θεωρία είναι επίσης γνωστή ως πρώτη θεωρία δύναμης. Αυτή η θεωρία ότι η κύρια αιτία της ζημίας είναι η μέγιστη εκτατή πίεση. Ανεξάρτητα από το σύνθετο, απλό κράτος πίεσης, εφ' όσον φθάνει η πρώτη κύρια πίεση στο όριο δύναμης του μονόδρομου τεντώματος, δηλ., σπάσιμο.

Μορφή ζημίας: σπάσιμο.

Όρος ζημίας: σ1 = σb

Όρος δύναμης: σ1 ≤ [σ]

Τα πειράματα έχουν αποδείξει ότι αυτή η θεωρία δύναμης εξηγεί καλύτερα το φαινόμενο του σπασίματος των εύθραυστων υλικών όπως ο χυτοσίδηρος πετρών και κατά μήκος της διατομής όπου η μέγιστη εκτατή πίεση βρίσκεται δεν είναι κατάλληλο για τις περιπτώσεις χωρίς εκτατές πιέσεις όπως η μονόδρομη συμπίεση ή η τριπλή συμπίεση.

Μειονέκτημα: Οι άλλες δύο κύριες πιέσεις δεν εξετάζονται.

Σειρά χρήσης: Εφαρμόσιμος στα εύθραυστα υλικά κάτω από την ένταση. Όπως ο χυτοσίδηρος εκτατός, torsion.

μέγιστη θεωρία πίεσης γραμμών επιμήκυνσης 2、 (δεύτερη πίεση θεωρίας δύναμης μέγιστη κύρια δηλ.)

Αυτή η θεωρία καλείται επίσης δεύτερη θεωρία δύναμης. Αυτή η θεωρία θεωρεί ότι η κύρια αιτία της ζημίας είναι η μέγιστη πίεση γραμμών επιμήκυνσης. Ανεξάρτητα από το σύνθετο, απλό κράτος πίεσης, εφ' όσον φθάνει η πρώτη κύρια πίεση στην οριακή τιμή του μονόδρομου τεντώματος, δηλ., σπάσιμο. Υπόθεση ζημίας: Η μέγιστη πίεση επιμήκυνσης φθάνει στο όριο στην απλή ένταση (υποτίθεται ότι έως ότου εμφανίζεται το σπάσιμο μπορεί ακόμα να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας το νόμο Hooke).

Μορφή ζημίας: σπάσιμο.

Όρος ζημίας εύθραυστου σπασίματος: ε1= εu =σb/E

ε1=1/E [σ1-μ (σ2+σ3)]

Όρος ζημίας: σ1-μ (σ2+σ3) = σb

Όρος δύναμης: σ1-μ (σ2+σ3) ≤ [σ]

Αποδεικνύεται ότι αυτή η θεωρία δύναμης εξηγεί καλύτερα το φαινόμενο του σπασίματος κατά μήκος της διατομής των εύθραυστων υλικών όπως η πέτρα και το σκυρόδεμα όταν υποβάλλονται στην αξονική ένταση. Εντούτοις, τα πειραματικά αποτελέσματά του συμφωνούν μόνο με λίγα υλικά, έτσι έχει χρησιμοποιηθεί σπάνια.

Μειονέκτημα: Δεν μπορεί να εξηγήσει ευρέως το γενικό νόμο της ζημίας εύθραυστου σπασίματος.

Πεδίο της χρήσης: Κατάλληλος για την πέτρα και το σκυρόδεμα που συμπιέζονται αξονικώς.

3, μέγιστη θεωρία πίεσης κουράς (η τρίτη θεωρία δύναμης ότι δύναμη Tresca)

Αυτή η θεωρία είναι επίσης γνωστή ως τρίτη θεωρία δύναμης. Αυτή η θεωρία ότι η κύρια αιτία της ζημίας είναι η μέγιστη πίεση κουράς

Ανεξάρτητα από το σύνθετο, απλό κράτος πίεσης, εφ' όσον φθάνει η μέγιστη πίεση κουράς στην τελευταία αξία πίεσης κουράς στο μονόδρομο τέντωμα, δηλ., να παραγάγει. Υπόθεση ζημίας: η σύνθετη πίεσης κρατικού κινδύνου πίεση κουράς σημαδιών μέγιστη φθάνει στο όριο της υλικής απλής εκτατής, συμπιεστικής πίεσης κουράς.

Μορφή ζημίας: να παραγάγει.

Παράγοντας ζημίας: μέγιστη πίεση κουράς.

τmax = τu = σs/2

Όροι ζημίας παραγωγής: τmax=1/2 (σ1-σ3)

Όρος ζημίας: σ1-σ3 = σs

Όρος δύναμης: σ1-σ3 ≤ [σ]

Πειραματικά, αποδεικνύεται ότι αυτή η θεωρία μπορεί καλύτερα να εξηγήσει το φαινόμενο της πλαστικής παραμόρφωσης στα πλαστικά υλικά. Εντούτοις, τα μέλη που σχεδιάζονται σύμφωνα με αυτήν την θεωρία είναι στην ασφαλή πλευρά επειδή η επιρροή 2ς δεν εξετάζεται.

Μειονέκτημα: Καμία επίδραση 2ς.

Πεδίο της χρήσης: Κατάλληλος για τη γενική περίπτωση των πλαστικών υλικών. Η μορφή είναι απλή, η έννοια είναι σαφής, και τα μηχανήματα χρησιμοποιούνται ευρέως. Εντούτοις, το θεωρητικό αποτέλεσμα είναι ασφαλέστερο από τον πραγματικό.

4, συγκεκριμένη ενεργειακή θεωρία αλλαγής μορφής (η τέταρτη θεωρία δύναμης ότι von mises δύναμη)

Αυτή η θεωρία είναι επίσης γνωστή ως τέταρτη θεωρία δύναμης. Αυτή η θεωρία που: το του οποίου κράτος πίεσης το υλικό είναι μέσα, οι υλικοί μηχανικοί του υλικού παρήγαγαν επειδή η αναλογία αλλαγής μορφής (du) έφθασε σε μια ορισμένη οριακή τιμή. Αυτό μπορεί να καθιερωθεί ως εξής

Όρος ζημίας: 1/2 (σ1-σ2) 2+2 2+ (σ2-σ3) (σ3-σ1) 2=σs

Όρος δύναμης: σr4= 1/2 2+ (σ1-σ2) (σ2-σ3) 2 + (σ3-σ1) 2≤ [σ]

Με βάση τα στοιχεία δοκιμής για τους λεπτούς σωλήνες διάφορων υλικών (χάλυβας, χαλκός, αργίλιο), αποδεικνύεται ότι η συγκεκριμένη ενεργειακή θεωρία αλλαγής μορφής είναι πιό σύμφωνη με τα πειραματικά αποτελέσματα από την τρίτη θεωρία δύναμης.

Η ενοποιημένη μορφή των τεσσάρων θεωριών δύναμης: έτσι ώστε η ισοδύναμη πίεση σrn, έχει την ενοποιημένη έκφραση για τον όρο δύναμης

σrn≤ [σ].

Έκφραση για την ισοδύναμη πίεση.

σr1= 1≤ [σ]

σr2=σ1-μ (σ2+σ3) ≤ [σ]

σr 3= σ1-σ3≤ [σ]

σr4= 1/2 2+ (σ1-σ2) (σ2-σ3) 2+ (σ3-σ1) 2≤ [σ]