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深入解析四个强度理论:动态规划、贪心、分治、回溯

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:强度理论,按历史发展的先后,习惯上称为第一、第二、第三、第四强度理论。可将式、式、式、式4个强度条件写成统一形式:式中的σxdn称为相当应力或计算应力,下脚标n表示第几个强度理论,因此

深入解析四个强度理论:动态规划、贪心、分治、回溯

强度理论,按历史发展的先后,习惯上称为第一、第二、第三、第四强度理论。

1.第一强度理论(最大拉应力理论)

17世纪,伽利略提出了这一理论。该理论认为:材料的断裂破坏取决于最大拉应力,即不论材料处于什么应力状态,当3个主应力中的σ1达到单向应力状态破坏时的正应力,材料便发生断裂破坏。相应的强度条件

式中:[σ]为材料轴向拉伸时的许用拉应力。

实验证明,该理论只与少数脆性材料受拉伸的情况相符,不能很好地解释别的材料和其他受力情况。

2.第二强度理论(最大正应变理论)

这理论是1682年由马里奥特(E.Mariotte)提出的。该理论认为:材料的断裂破坏取决于最大正应变,即不论材料处于什么应力状态,当3个主应变(沿主应力方向的应变称为主应变,记作ε1、ε2、ε3)中的ε1达到单向应力状态破坏时最大正应变,材料便会发生断裂破坏。相应的强度条件:ε1≤[ε]。

用正应力形式表示,第二强度理论的强度条件是

该理论与少数脆性材料实验结果相符,对于具有一拉一压主应力的二向应力状态,试验结果也与此理论计算结果相近;但对塑性材料,则不能被试验结果所证明。该理论适用范围较小,目前已很少采用。

3.第三强度理论(最大切应力理论)

这一理论是由库仑(C.A.Coulomb)在1773年提出的。该理论认为:材料的破坏取决于最大切应力,即不论材料处于什么应力状态,当最大切应力达到单向应力状态破坏时的最大切应力,材料便发生破坏。相应的强度条件为(www.xing528.com)

τmax≤[τ]

用正应力形式表示,第三强度理论的强度条件是

实验证明,该理论对塑性材料较为符合,而且偏于安全。但对三向等拉应力状态下材料发生破坏,该理论无法解释。

4.第四强度理论(能量强度理论)

这理论最早是由贝尔特拉密(E.Beltrami)于1885年提出的,但未被实践所证实,后于1904年由波兰力学家胡勃(M.T.Huber)修改。该理论认为:材料的破坏取决于形状改变比能,即材料不论处于什么应力状态,当形状改变比能达到单向应力状态破坏时的形状改变比能,材料便发生破坏。相应的强度条件:υd≤[υd]

用正应力形式表示,第四强度理论的强度条件是

实验证明,对许多塑性材料,该理论与实验情况很相符。但按该理论,在三向等拉时,材料不会发生破坏,这与实际不相符。

可将式(5.10)、式(5.11)、式(5.12)、式(5.13)4个强度条件写成统一形式:

式中的σxdn称为相当应力或计算应力,下脚标n表示第几个强度理论,因此

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