Puisque les dommages des matériaux sont divisés en deux formes de fracture fragile et de rendement selon leur nature physique, les théories de force sont divisées en deux catégories en conséquence, et ce qui suit sont les quatre théories de force utilisées généralement actuellement.
1, la théorie maximum de contrainte de traction (la première théorie de force qui est l'effort principal maximum)
Cette théorie est également connue comme première théorie de force. Cette théorie que la cause principale des dommages est la contrainte de traction maximum. Indépendamment du complexe, état simple d'effort, tant que le premier effort principal atteint la limite de force du bout droit à sens unique, c.-à-d., fracture.
Forme de dommages : fracture.
Condition de dommages : σ1 = σb
État de force : ≤ σ1 [σ]
Les expériences ont montré que cette théorie de force meilleure explique le phénomène de la fracture des matériaux fragiles tels que la pierre et la fonte le long de la section transversale où la contrainte de traction maximum est localisée ; il n'est pas approprié aux cas sans contraintes de traction telles que la compression à sens unique ou la compression à trois voies.
Inconvénient : Les deux autres efforts principaux ne sont pas considérés.
Chaîne d'utilisation : Applicable aux matériaux fragiles sous la tension. Comme la fonte de tension, torsion.
ligne théorie de tension (deuxième tension principale maximum d'allongement maximal de 2、 de théorie de force c.-à-d.)
Cette théorie s'appelle également la deuxième théorie de force. Cette théorie croit que la cause principale des dommages est la ligne tension d'allongement maximal. Indépendamment du complexe, état simple d'effort, tant que la première tension principale atteint la valeur limite d'à sens unique étirant, c.-à-d., la fracture. Hypothèse de dommages : La tension d'allongement maximal atteint la limite dans la tension simple (on le suppose que jusqu'à ce que la fracture se produise il peut encore calculer utilisant la loi de Hooke).
Forme de dommages : fracture.
Condition de dommages de fracture fragile : ε1= εu =σb/E
ε1=1/E [σ1-μ (σ2+σ3)]
Condition de dommages : σ1-μ (σ2+σ3) = σb
État de force : ≤ de σ1-μ (σ2+σ3) [σ]
On le montre que cette théorie de force meilleure explique le phénomène de la fracture le long de la section transversale des matériaux fragiles tels que la pierre et concrète quand ils sont soumis à la tension axiale. Cependant, ses résultats expérimentaux sont conformes seulement à peu de matériaux, ainsi il a été rarement employé.
Inconvénient : Il ne peut pas largement expliquer la loi générale des dommages de fracture fragile.
Portée d'utilisation : Approprié à la pierre et à concret axialement comprimés.
3, théorie d'effort de cisaillement maximum (la troisième théorie de force qui force de Tresca)
Cette théorie est également connue comme troisième théorie de force. Cette théorie que la cause principale des dommages est l'effort de cisaillement maximum
Indépendamment du complexe, état simple d'effort, tant que l'effort de cisaillement maximum atteint la valeur finale d'effort de cisaillement dans l'étirage à sens unique, c.-à-d., rapportant. Hypothèse de dommages : l'effort de cisaillement maximum complexe de signe de danger d'état d'effort atteint la limite de l'effort de cisaillement de tension et compressif simple matériel.
Forme de dommages : rendement.
Facteur de dommages : effort de cisaillement maximum.
τmax = τu = σs/2
Conditions de dommages de rendement : τmax=1/2 (σ1-σ3)
Condition de dommages : σ1-σ3 = σs
État de force : ≤ σ1-σ3 [σ]
Expérimentalement, on le montre que cette théorie peut mieux expliquer le phénomène de la déformation en plastique en matières plastiques. Cependant, les membres conçus selon cette théorie sont du côté sûr parce que l'influence de 2σ n'est pas considérée.
Inconvénient : Aucun effet 2σ.
Portée d'utilisation : Approprié à la caisse générale de matières plastiques. La forme est simple, le concept est clair, et les machines sont très utilisées. Cependant, le résultat théorique est plus sûr que le réel.
4, théorie spécifique d'énergie de changement de forme (la quatrième théorie de force qui force de von mises)
Cette théorie est également connue comme quatrième théorie de force. Cette théorie cela : n'importe ce que l'état d'effort le matériel est dedans, les mécanismes matériels du matériel ont rapporté parce que le rapport de changement de forme (du) a atteint une certaine valeur limite. Ceci peut être établi comme suit
Condition de dommages : 1/2 (σ1-σ2) 2+2 (σ2-σ3) 2+ (σ3-σ1) 2=σs
État de force : σr4= 1/2 (σ1-σ2) 2+ (σ2-σ3) 2 + (σ3-σ1) 2≤ [σ]
Basé sur des essais pour les tubes minces de plusieurs matériaux (en acier, de cuivre, aluminium), on lui montre que la théorie spécifique d'énergie de changement de forme est plus compatible aux résultats expérimentaux que la troisième théorie de force.
La forme unifiée des quatre théories de force : de sorte que le σrn équivalent d'effort, ait l'expression unifiée pour l'état de force
σrn≤ [σ].
Expression pour l'effort équivalent.
σr1=σ 1≤ [σ]
≤ de σr2=σ1-μ (σ2+σ3) [σ]
σr 3= σ1-σ3≤ [σ]
σr4= 1/2 (σ1-σ2) 2+ (σ2-σ3) 2+ (σ3-σ1) 2≤ [σ]
