- 2 2 9 - 第10 章 强度理论 10.1 强度理论的概念 构件的强度问题是材料力学所研究的最基本问题之一。通常认为当构件承受的载荷达到一定大小时，其材料就会在应力状态最危险的一点处首先发生破坏。故为了保证构件能正常地工作，必须找出材料进入危险状态的原因，并根据一定的强度条件设计或校核构件的截面尺寸。 各种材料因强度不足而引起的失效现象是不同的。如以普通碳钢为代表的塑性材料，以发生屈服现象、出现塑性变形为失效的标志。对以铸铁为代表的脆性材料，失效现象则是突然断裂。在单向受力情况下，出现塑性变形时的屈服点s 和发生断裂时的强度极限b 可由实验测定。s 和b 统称为失效应力，以安全系数除失效应力得到许用应力 ，于是建立强度条件 可见，在单向应力状态下，强度条件都是以实验为基础的。 实际构件危险点的应力状态往往不是单向的。实现复杂应力状态下的实验，要比单向拉 伸 或压 缩 困 难 得多 。常用的方 法 是把 材料加 工成 薄 壁 圆 筒 (图 10-1)，在内 压 p作用下，筒 壁 为二 向应力状态。如再 配 以轴 向拉 力F，可使 两 个 主 应力之比等 于各种预 定的数值 。这 种薄 壁 筒 试 验除作用内 压 和轴 力外 ，有 时还 在两 端 作用扭 矩 ，这 样 还可得到更 普遍 的情况。此 外 ，还 有 一些 实现复杂应力状态的其他 实验方 法 。尽 管 如此 ，要完 全复现实际中 遇 到的各种复杂应力状态并不容 易 。况且 复杂应力状态中 应力组 合的方 式 和比值 又 有 各种可能。如果 象单向拉 伸 一样 ，靠 实验来 确 定失效状态，建立强度条件，则必须对各式 各样 的应力状态一一进行 试 验，确 定失效应力，然后 建立强度条件。由于技 术 上 的困 难 和工作的繁 重 ，往往是难 以实现的。解 决 这 类 问题，经 常是依 据部 分 实验结 果 ，经 过 推 理，提 出一些 假 说 ，推 测材料失效的原因，从 而建立强度条件。 图 10－ 1 经 过 分 析 和归 纳 发现，尽 管 失效现象比较 复杂，强度不足引起的失效现象主 要还是屈服和断裂两 种类 型 。同时，衡 量 受力和变形程 度的量 又 有 应力、应变和变形能等 。人 们 在长 期 的生产 活 动 中 ，综 合 分 析 材料的失效现象和资 料，对强度失效提 出各种假说 。这...
