材料人必须牢记的经典断裂准则!

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材料人必须牢记的经典断裂准则!

2023-10-13 14:49| 来源: 网络整理| 查看: 265

1900年德国科学家莫尔(1835-1918)将最大主应力莫尔圆引入到库仑强度理论中,因而这个破坏准则现在被称为莫尔-库仑准则。

屈特加(Tresca)准则,又称为第三强度理论或最大剪应力理论。

1864年,屈特加提出了最大剪切应力准则或称屈特加准则。当最大剪应力达到材料所固有的某一定数值时,材料开始屈服(进入塑性变形阶段),也就是说当变形体或质点中的最大切应力达到某一定值时,材料就发生屈服。

或者说,材料处于塑性状态时,其最大切应力是一个不变的定值,该定值只取决于材料在变形条件下的性质,而与应力状态无关,所以Tresca屈服准则又称为最大切应力不变条件。

Tresca屈服准则不足之处就是不包含中间主应力,没有反映中间主应力对材料屈服的影响。

范·米塞斯(van·Mises)准则,又称为第四强度理论或最大形状改变比能理论。

1913年,范·米塞斯考虑了变形能的作用,提出材料的屈服条件为其变形能达到某一临界值,此即范·米塞斯准则或第四强度理论。

其表述是材料发生屈服是畸变能密度引起的,形状改变能密度是引起材料屈服的因素,也即认为不论处于什么样的应力状态下,只要构件内一点处的形状改变能密度达到了材料的极限值,该点处的材料就发生塑性屈服。

统一断裂准则,也称为椭圆断裂准则。

2003年前后,张哲峰研究员提出了材料的统一拉伸断裂准则。将经典的最大正应力准则、屈特加准则、范-米塞斯准则和莫尔-库仑准则有机地统一起来。

金属玻璃拉伸断裂的正应力效应和统一断裂准则的实验验证

在该统一断裂准则中,他认为脆性材料的拉伸破坏或者以剪切方式,或者以正断方式,因而存在两个临界应力τ0和σ0,其中τ0是在剪切面上无正应力时的临界剪切断裂强度,而σ0是在拉伸正断面上无剪切应力时的临界断裂强度。同时他定义了一个新的参数α=τ0/σ0为材料的断裂方式因子,它是材料的特有属性,并能控制材料剪切断裂角的大小。

统一断裂准则及其对金属玻璃拉伸、压缩及纯剪切断裂行为的描述

当α=τ0/σ0->0时,材料的剪切断裂角接近45度,该统一准则与屈特加准则一致,也与描述单晶体屈服的施密特定律一致。

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