強度理論及強度設計準則一般性總結
強度理論及強度設計準則一般性總結
強度理論表達了對材料破壞現象的各種分析假設。材料的破壞可以分為脆斷破壞和屈服破壞兩種形式，材料在斷裂前沒有明顯的塑性變形稱為脆斷破壞，材料在斷裂前有明顯的塑性變形稱為屈服破壞；但是材料危險點的應力狀態可能是單向、雙向或者三向的，因此材料產生何種形式的破壞，和其應力狀態有關。
工程設計中，對于靜強度分析來講，我們常用的強度設計準則一般有以下幾種：斷裂準則、屈服準則、莫爾準則。
斷裂準則：無裂紋體的斷裂準則---最大拉應力準則；帶裂紋體的斷裂準則—線性斷裂力學準則。
屈服準則：最大剪應力準則；形狀改變比能準則。
莫爾準則：適用于拉壓強度不相等的材料。
最大拉應力準則是指無能材料處于什么應力狀態，只要最大拉應力達到極限值，材料發生脆性斷裂。該準則適用于脆性材料的拉、扭，一般材料的三向拉伸等。
失效依據：
設計要求：
該準則適用于韌行材料脆性斷裂。由于裂紋尖端存在應力集中，在應力集中區域處于三向拉伸的應力狀態，此時材料可能發生脆性斷裂。
設計要求：應力強度因子低于材料的斷裂韌性(通常由實驗確定)，即
最大剪應力準則是指無論材料處于什么應力狀態，只要最大剪應力達到極限值，材料就發生屈服破壞。該準則適用于塑性材料屈服破壞以及一般材料三向受壓情況下。
失效依據：
設計準則：
最大剪應力準則是指無論材料處于什么應力狀態，只要形狀改變比能達到極限值，材料就發生屈服破壞。準則適用于塑性材料屈服破壞以及一般材料三向受壓情況下。
失效依據：
設計準則：
形狀改變比能是引起材料屈服破壞的因素，歸為剪切型的強度理論，用SEQV表示。比較兩者，SINT比SEQV略為保守。
莫爾強度準則則是以各種狀態下的材料的破壞實驗結果為依據建立起來的有一定經驗行的準則。該準則考慮材料拉壓強度不等的情況，可以用與鑄鐵等脆性材料，也可以用于塑性材料，當材料拉壓強度相同時，等效于最大剪應力準則。
結語
當然，不用的行業有不用的評定標準，針對具體的工程選用合適的強度設計準則尤為重要。
這里以ANSYS Workbench為例，說明各個強度準則的適用范圍以及相應選用的應力工具。
1）三軸拉伸時，脆性或者塑性材料都會發生脆性斷裂，應采用最大拉應力準則，應力工具為 Max Tensile Stress.
2）對于脆性材料，在二軸應力狀態下應采用最大拉應力準則，如果拉壓強度不同，應采用莫爾強度準則，應力工具為 Mohr-Coulomb Stress
3）對于塑性材料，應采用形狀改變比能準則，應力工具為 Max Equivalent Stress；或者最大剪應力準則，應力工具為Max Shear Stress.
4）在三軸壓縮應力狀態下，對塑性和脆性材料一般采用形狀改變比能準則。
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