理論根據

當作用在構件上的外力過大時，其危險點處的材料就會沿最大拉應力所在截面發生脆斷破壞

當作用在構件上的外力過大時，其危險點處的材料就會沿最大伸長線應變的方向發生脆斷破壞

當作用在構件上的外力過大時,其危險點處的材料就會沿最大剪應力所在截面滑移而發生屈服破壞

對材料破壞原因的假設

　　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下，只要構件內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下，只要構件內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下，只要構件內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下，只要構件內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生屈服破壞

材料極限值

獲得方法

通過任意一種使試件發生破壞的試驗來確定

通過任意一種使試件發生脆斷破壞的試驗來確定

通過任意一種使試件發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
    在簡單拉伸條件下因
    s1 =ss，s2 =s3=0

md   jx =

材料破

壞條件

脆斷破壞
    s1=sb 

脆斷破壞
    e1=ejx=sjx /E 

屈服破壞
    tmax =tjx =ss /2 

屈服破壞
    md =md   jx

強度條件

s1≤[s] 
    [s]由sb除以安全系數得到公式中的s1必須為拉應力

[s1-m(s2+s3)]≤[s] 
    [s]由sjx 除以安全系數得到

(s1-s3)≤[s] 
    [s]由ss 除以安全系數得到

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，使其承受內壓并另加軸向拉力，其試驗結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壓、軸向拉(壓)以及扭轉的外力矩聯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上講，也可歸類于剪切型的強度理論。