強度理論的案例
焊接結構疲勞強度理論-電子教程
焊接結構疲勞強度理論-電子教程（9份）
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展開 四個強度理論的比較
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。
轉自公眾號——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
展開 ANSYS workbench中的應力如何對應四種強度理論？(二)
材料力學中詳細列出了四種強度理論, 那么在workbench中如何將四種強度理論對應展示出來呢?
在ansys workbench中結果提供了默認的幾種應力結果，參考前面的文章，其實在結果中還可以插入自定義的結果來表達應力，因為所有的應力都是由三個方向的正應力和三個方向的切應力組成的，那么就可以通過自己編輯表達式的方法來加載了，可以分別提取四種強度理論對應的應力了，具體參考方法如下圖所示
在結果中insert/user defined result/Expression中填寫對應的強度理論表達式
1. 第一強度理論（最大拉應力理論）
核心思想：材料破壞由最大拉應力引起，當構件內某點的最大拉應力達到單向拉伸的極限應力（如屈服強度 σ?或強度極限 σ?）時，材料發生破壞。
等效應力 σ? = max (σ?)
（σ?為第一主應力，只考慮拉應力，壓應力不參與破壞判斷）
適用場景：脆性材料（如鑄鐵、玻璃）的拉伸破壞，不適用塑性材料。
ANSYS 中表達式：S1（或者默認的maximum principal stress）
2. 第二強度理論（最大伸長線應變理論）
核心思想：材料破壞由最大伸長線應變引起，當構件內某點的最大伸長線應變達到單向拉伸的極限應變時，材料發生破壞。
等效應力 σ? = σ? - μ(σ? + σ?)
σ?、σ?、σ?為主應力，μ 為泊松比
適用場景：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），實際應用較少。
ANSYS 中表達式：s1-0.3*(s2+s3)
3.
展開 材料力學中的四個強度理論
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。
展開 
汽輪機轉子疲勞強度理論研究現狀與展望
汽輪機轉子疲勞強度理論研究現狀與展望
荊建平，孟光
(上海交通大學國家振動、沖擊和噪聲重點實驗室，上海200030)
摘要：對目前汽輪機轉子疲勞強度理論的研究現狀進行了綜述，分析了汽輪機轉子疲勞強度理論的局限性和存在
的問題，并對當前的損傷力學理論進行了簡要的介紹，闡述了將損傷力學理論應用于轉子疲勞強度分析的優越性。
最后，就汽輪機轉子疲勞強度的損傷力學研究進行了展望。
汽輪機轉子疲勞強度理論研究現狀與展望.pdf
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。
1最大拉應力準則
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：
2線性斷裂力學準則
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
3最大剪應力準則
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：
4形狀改變比能準則
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。
展開 現代機械強度理論及應用
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現代機械強度理論及應用.part2.rar
現代機械強度理論及應用.part3.rar
材料的理論斷裂強度 附晶體材料強度與斷裂微觀理論下載
材料力學低碳鋼拉伸試驗中，材料的變形分為四個階段：彈性階段、屈服流動階段、強化階段和徑縮斷裂階段，如圖1，其中當材料經過d點后，材料很快發生斷裂，該點對應的應力σb即為強度極限。但這只是實驗觀察到的現象，它與材料的理論斷裂值還有很大的區別。
假設材料的斷裂是由于原子間距被拉的太遠，超過了極限從而發生的斷裂。我們知道，原子之間的力與原子間的距離存在一定的關系，當原子靠的特別近的時候，原子間存在排斥力，當原子離的比較遠的時候，原子間存在相互吸引力，在某一距離下，原子間的作用力為0，即平衡位置。
現在我們來考慮原子間的力與應力的關系，根據應力的定義
顯然，曲線上的最大值σm即代表原子間的最大結合力——理論斷裂強度，即在理論上認為材料應力超過σm時將被拉斷。作為一級近似，該曲線可用正弦曲線表示。
而實際上，對于純鐵的抗拉強度是只有170～270MPa左右，我們熟知的Q235鋼，其抗拉極限為375～460MPa，Q345鋼的抗拉強度約是490-620MPa，遠遠低于材料的理論斷裂強度。主要原因在于公式(11)表示的是理想材料的斷裂強度，也就是說材料中沒有任何的缺陷。但這是不可能的，材料在冶金、鑄造、加工等過程中難免會產生一些初始缺陷，造成應力集中從而大大降低了材料的強度缺陷。
下載地址：晶體材料強度與斷裂微觀理論
展開 強度理論百年總結
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材料強度預報的熱力學理論 附材料熱力學郝士明下載
如何準確預報各種工程結構中所用材料的強度是保證各種工程結構安全的關鍵。500多年來，力學等多學科的科學工作者持續不斷地開展了大量有價值的研究工作。然而，到目前為止，由于問題的復雜性，所建立的強度模型和預報理論主要還是基于前人所建立的公設和大量數據所歸納的經驗公式。因此，許多學者也把材料破壞的預報問題歸納為固體力學的終極問題之一。
最新的一項研究嘗試了把材料強度的預報問題納入理性的非平衡態熱力學的框架。相關的研究論文題為：“
The intrinsic nature of materials failure and the global non-equilibrium energy criterion
”，發表在SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy （《中國科學：物理學 力學 天文學》英文版）2020年第12期，由中山大學王彪教授撰寫。文章把所研究的受載材料樣本當成是熱力學體系，隨著加載進行，材料微結構將產生損傷演化，通過建立演化過程中每一個平衡態的穩定性條件進而建立材料破壞的強度準則。
研究發現了一些與前人認知不同的材料強度的本質特性，如材料的破壞狀態類似于臨界想象，是一種全局的性質，局域準則和研究方法可能會導致錯誤的結果。對于含有裂紋的材料，該強度理論同斷裂力學中的應變能釋放率準則和J積分等預報結果是一致的。該項工作的另一個核心貢獻在于利用本征應變的概念模化材料中存在的各種不同類型的缺陷，進而導出了材料體系在外載作用下，含有微結構演化破壞過程的自由能表達式。作為例子，文中把該理論用于多種材料強度問題的預報，并得到了有限的實驗結果的驗證（如下圖所示）。
展開 四大強度理論定義與公式
四大強度理論定義與公式
強度折減理論在ababqus中的實現
強度折減理論在ababqus中的實現
強度折減法是進行邊坡穩定性有限元分析的常用方法，直接通過有限元分析獲得一個安全系數，不僅保持了有限元在模擬復雜問題上的優點，而且概念明確，結果直觀，在工程中得到越來越多的應用。
Abaqus中并沒有直接提供強度折減法，但其實現是比較簡單。
強度折減法的實質就是材料的粘聚力和內摩擦角逐漸減小，從而導致某單元的應力超過了屈服面，不能承受的應力將逐步轉移到周圍土體單元中，當出現連續滑動面，即形成屈服點貫通面之后，土體將失穩。在Abaqus中，材料的參數是可以隨溫度、場變量變化的，所以在Abaqus中實現強度參數的減少過程，即可以間接地實現強度折減法。
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