強(qiáng)度理論
關(guān)注創(chuàng)建者：SimLin 創(chuàng)建時(shí)間：2019-08-03
強(qiáng)度理論的視頻教程
跟兵哥零基礎(chǔ)學(xué)疲勞強(qiáng)度理論和Fe-safe入門
本課程包含兩個(gè)模塊內(nèi)容，首先是疲勞強(qiáng)度的理論部分，第二是ABAQUS的Fe-safe疲勞計(jì)算軟件的使用入門介紹。 一、理論部分 第1節(jié)-第2節(jié)： 疲勞的基本概念與破壞機(jī)理 第3節(jié)-第8節(jié)： 高周疲勞 第9節(jié)-第13節(jié)：壽命的概率統(tǒng)計(jì)與可靠性 第14節(jié)-第18節(jié)：低周疲勞 二、軟件實(shí)操部分 目前理論部分已更完，F(xiàn)e-safe軟件部分更新中
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材料力學(xué)下冊(cè)課程合集（包含講解與例題）
材料力學(xué)下冊(cè)全套課程 參考書籍：第四版材料力學(xué)（下冊(cè)）主編：劉鴻文 出版社：高等教育出版社 一、平面應(yīng)力狀態(tài) （1）平面應(yīng)力狀態(tài)分析的解析法 （2）平面應(yīng)力狀態(tài)分析的圖解法-應(yīng)力圓 （3）例題講解 二、平面應(yīng)力狀態(tài)2 （1）空間應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)介 （2）平面應(yīng)變狀態(tài)簡(jiǎn)介 （3）廣義胡克定律 三、強(qiáng)度理論和斜彎曲 （1）強(qiáng)度理論 （2）斜彎曲 四、組合變形 （1）拉（壓）組合變形
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ABAQUS 三維斷裂韌性--應(yīng)力強(qiáng)度因子
運(yùn)用ABAQUS，模擬運(yùn)算在特定的載荷（此載荷為三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中測(cè)定的斷裂載荷）作用下，在預(yù)制裂紋的情況下，模擬產(chǎn)生的極限應(yīng)力強(qiáng)度因子，與理論計(jì)算的斷裂韌性進(jìn)行比較，確定誤差。 運(yùn)用有限元擴(kuò)展XFEM技術(shù)，計(jì)算出三維裂紋在載荷作用下的應(yīng)力強(qiáng)度因子。
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強(qiáng)度理論的實(shí)例教程
焊接結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度理論-電子教程（9份）
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展開 用鑄鐵圓筒作試驗(yàn)，使其承受內(nèi)壓并另加軸向拉力，其試驗(yàn)結(jié)果與最大拉應(yīng)力理論符合得較好。所以這一理論可用于承受拉應(yīng)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(nèi)壓、軸向拉(壓)以及扭轉(zhuǎn)的外力矩聯(lián)合作用下進(jìn)行的試驗(yàn)表明，第二強(qiáng)度理論并不比第一強(qiáng)度理論更符合試驗(yàn)結(jié)果。工程實(shí)際中更多地采用第一強(qiáng)度理論。
這一理論的缺點(diǎn)是沒(méi)有考慮中間主應(yīng)力s2對(duì)材料屈服的影響
從公式可以看出，公式右邊的三個(gè)主應(yīng)力之差分別為三個(gè)最大剪應(yīng)力的兩倍，因此，第四強(qiáng)度理論從物理本質(zhì)上講，也可歸類于剪切型的強(qiáng)度理論。
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展開 材料力學(xué)中詳細(xì)列出了四種強(qiáng)度理論, 那么在workbench中如何將四種強(qiáng)度理論對(duì)應(yīng)展示出來(lái)呢?
在ansys workbench中結(jié)果提供了默認(rèn)的幾種應(yīng)力結(jié)果，參考前面的文章，其實(shí)在結(jié)果中還可以插入自定義的結(jié)果來(lái)表達(dá)應(yīng)力，因?yàn)樗械膽?yīng)力都是由三個(gè)方向的正應(yīng)力和三個(gè)方向的切應(yīng)力組成的，那么就可以通過(guò)自己編輯表達(dá)式的方法來(lái)加載了，可以分別提取四種強(qiáng)度理論對(duì)應(yīng)的應(yīng)力了，具體參考方法如下圖所示
在結(jié)果中insert/user defined result/Expression中填寫對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度理論表達(dá)式
1. 第一強(qiáng)度理論（最大拉應(yīng)力理論）
核心思想：材料破壞由最大拉應(yīng)力引起，當(dāng)構(gòu)件內(nèi)某點(diǎn)的最大拉應(yīng)力達(dá)到單向拉伸的極限應(yīng)力（如屈服強(qiáng)度 σ?或強(qiáng)度極限 σ?）時(shí)，材料發(fā)生破壞。
等效應(yīng)力 σ? = max (σ?)
（σ?為第一主應(yīng)力，只考慮拉應(yīng)力，壓應(yīng)力不參與破壞判斷）
適用場(chǎng)景：脆性材料（如鑄鐵、玻璃）的拉伸破壞，不適用塑性材料。
ANSYS 中表達(dá)式：S1（或者默認(rèn)的maximum principal stress）
2. 第二強(qiáng)度理論（最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論）
核心思想：材料破壞由最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變引起，當(dāng)構(gòu)件內(nèi)某點(diǎn)的最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變達(dá)到單向拉伸的極限應(yīng)變時(shí)，材料發(fā)生破壞。
等效應(yīng)力 σ? = σ? - μ(σ? + σ?)
σ?、σ?、σ?為主應(yīng)力，μ 為泊松比
適用場(chǎng)景：脆性材料在單向壓縮或受約束的拉伸情況下（如混凝土受壓、巖石受圍壓），實(shí)際應(yīng)用較少。
ANSYS 中表達(dá)式：s1-0.3*(s2+s3)
3.
展開 用鑄鐵圓筒作試驗(yàn)，使其承受內(nèi)壓并另加軸向拉力，其試驗(yàn)結(jié)果與最大拉應(yīng)力理論符合得較好。所以這一理論可用于承受拉應(yīng)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(nèi)壓、軸向拉(壓)以及扭轉(zhuǎn)的外力矩聯(lián)合作用下進(jìn)行的試驗(yàn)表明，第二強(qiáng)度理論并不比第一強(qiáng)度理論更符合試驗(yàn)結(jié)果。工程實(shí)際中更多地采用第一強(qiáng)度理論。
這一理論的缺點(diǎn)是沒(méi)有考慮中間主應(yīng)力s2對(duì)材料屈服的影響
從公式可以看出，公式右邊的三個(gè)主應(yīng)力之差分別為三個(gè)最大剪應(yīng)力的兩倍，因此，第四強(qiáng)度理論從物理本質(zhì)上講，也可歸類于剪切型的強(qiáng)度理論。
展開 強(qiáng)度理論及強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一般性總結(jié)
強(qiáng)度理論表達(dá)了對(duì)材料破壞現(xiàn)象的各種分析假設(shè)。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(méi)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(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)可能是單向、雙向或者三向的，因此材料產(chǎn)生何種形式的破壞，和其應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。
工程設(shè)計(jì)中，對(duì)于靜強(qiáng)度分析來(lái)講，我們常用的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一般有以下幾種：斷裂準(zhǔn)則、屈服準(zhǔn)則、莫爾準(zhǔn)則。
斷裂準(zhǔn)則：無(wú)裂紋體的斷裂準(zhǔn)則---最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則；帶裂紋體的斷裂準(zhǔn)則—線性斷裂力學(xué)準(zhǔn)則。
屈服準(zhǔn)則：最大剪應(yīng)力準(zhǔn)則；形狀改變比能準(zhǔn)則。
莫爾準(zhǔn)則：適用于拉壓強(qiáng)度不相等的材料。
1最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則
最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則是指無(wú)能材料處于什么應(yīng)力狀態(tài)，只要最大拉應(yīng)力達(dá)到極限值，材料發(fā)生脆性斷裂。該準(zhǔn)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(jù)：
設(shè)計(jì)要求：
2線性斷裂力學(xué)準(zhǔn)則
該準(zhǔn)則適用于韌行材料脆性斷裂。由于裂紋尖端存在應(yīng)力集中，在應(yīng)力集中區(qū)域處于三向拉伸的應(yīng)力狀態(tài)，此時(shí)材料可能發(fā)生脆性斷裂。
設(shè)計(jì)要求：應(yīng)力強(qiáng)度因子低于材料的斷裂韌性(通常由實(shí)驗(yàn)確定)，即
3最大剪應(yīng)力準(zhǔn)則
最大剪應(yīng)力準(zhǔn)則是指無(wú)論材料處于什么應(yīng)力狀態(tài)，只要最大剪應(yīng)力達(dá)到極限值，材料就發(fā)生屈服破壞。該準(zhǔn)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(jù)：
設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：
4形狀改變比能準(zhǔn)則
最大剪應(yīng)力準(zhǔn)則是指無(wú)論材料處于什么應(yīng)力狀態(tài)，只要形狀改變比能達(dá)到極限值，材料就發(fā)生屈服破壞。準(zhǔn)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。
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強(qiáng)度理論的最新內(nèi)容
既然講到強(qiáng)度理論，喵星人就帶大家回憶一下材料力學(xué)四大強(qiáng)度理論：
3.應(yīng)力張量
如果你關(guān)心具體方向上的應(yīng)力分量，可以選擇S11、S22、S12等張量分量。具體方向與單元類型相關(guān)，細(xì)節(jié)可參考我之前的文章《喵星人教你看懂不同類型單元的應(yīng)力方向》。
即只需判斷：仿真結(jié)果的 與材料的許用應(yīng)力；
第二強(qiáng)度理論：最大拉應(yīng)變強(qiáng)度理論，即導(dǎo)致材料失效的主要因素是拉應(yīng)變。（這個(gè)本人用的少，就不誤導(dǎo)大家了）。
第三強(qiáng)度理論：最大剪切應(yīng)力強(qiáng)度理論，即結(jié)構(gòu)件的失效主要是因?yàn)榍袘?yīng)力最先達(dá)到了材料的許用切應(yīng)力。
我們是需要判斷仿真結(jié)果的最大剪應(yīng)力 與材料的。等效為 。
實(shí)際產(chǎn)生的強(qiáng)度紋理由理論最小值和最大值之間的值表示，這是由所有涉及的重疊光束的理想的相消和理想的相長(zhǎng)干涉（具有隨機(jī)相位值）造成的?；疑膱D顯示了一個(gè)（紅色的）目標(biāo)點(diǎn)與其相鄰點(diǎn)的重疊。
當(dāng)然，在設(shè)計(jì)中臺(tái)階設(shè)置不同，導(dǎo)致不同的均勻性誤差，結(jié)果也會(huì)有所不同。但是由于在IFTA過(guò)程中相同的起點(diǎn)（初始傳輸），產(chǎn)生的散斑形狀仍然可以很好地比較。
（3）對(duì)比D1002與D5656試驗(yàn)方法，后者所得值更高，更接近膠粘劑理論剪切強(qiáng)度。對(duì)于僅噴砂試樣，D5656方法剪切強(qiáng)度比D1002高91%；FPL處理后，這一差異達(dá)109%。D5656試樣鋁厚度更大是主要原因，更大厚度提供更高剛度，減少接頭彎曲，使膠層剪切狀態(tài)更均勻。
這些衍射條紋呈現(xiàn)出特定的圖案和強(qiáng)度分布，與理論上 Hubble 望遠(yuǎn)鏡在衍射極限下的成像特征相符合。通過(guò)對(duì)衍射條紋的分析，可以獲取到關(guān)于望遠(yuǎn)鏡成像分辨率、光學(xué)系統(tǒng)像差等重要信息。例如，條紋的間距、清晰度等特征，能夠直觀反映望遠(yuǎn)鏡對(duì)不同距離天體細(xì)節(jié)的分辨能力；條紋的對(duì)稱性和均勻性，則可用于評(píng)估光學(xué)系統(tǒng)的像差校正效果。
材料力學(xué)中詳細(xì)列出了四種強(qiáng)度理論, 那么在workbench中如何將四種強(qiáng)度理論對(duì)應(yīng)展示出來(lái)呢?
材料力學(xué)中詳細(xì)列出了四種強(qiáng)度理論，那么在workbench中如何將四種強(qiáng)度理論對(duì)應(yīng)展示出來(lái)呢？參考下一篇文章《workbench中的應(yīng)力如何對(duì)應(yīng)四種強(qiáng)度理論？》
無(wú)人機(jī)機(jī)臂的靜應(yīng)力分析11個(gè)月前
碳管強(qiáng)度計(jì)算
已知碳管材料：碳纖維
抗拉強(qiáng)度
取安全系數(shù)
則許用應(yīng)力；；
碳管抗彎截面系數(shù)：
碳管危險(xiǎn)處所受彎矩：
彎曲應(yīng)力：
剪切應(yīng)力：
按第四強(qiáng)度理論可得：
即機(jī)臂碳管強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求。
熟悉結(jié)構(gòu)強(qiáng)度理論、振動(dòng)理論，疲勞理論。擅長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的線性、非線性分析，動(dòng)力學(xué)分析，疲勞分析以及結(jié)構(gòu)CAE建模技術(shù)。
(3) 不同板長(zhǎng)時(shí)，理論解的應(yīng)力強(qiáng)度因子與板長(zhǎng)無(wú)關(guān)，并且數(shù)值解變化的數(shù)值微小。
