Malzemelerin hasarı, fiziksel yapılarına göre gevrek kırılma ve akma şeklinde ikiye ayrıldığından, mukavemet teorileri buna göre iki kategoriye ayrılır ve şu anda yaygın olarak kullanılan dört mukavemet teorisi aşağıdadır.
1, maksimum çekme gerilmesi teorisi (maksimum asal gerilme olan ilk mukavemet teorisi)
Bu teori aynı zamanda ilk kuvvet teorisi olarak da bilinir.Bu teori, hasarın ana nedeninin maksimum çekme gerilmesidir.Karmaşık, basit gerilme durumundan bağımsız olarak, ilk ana gerilme tek yönlü gerilmenin, yani kırılmanın mukavemet sınırına ulaştığı sürece.
Hasar formu: kırık.
Hasar durumu: σ1 = σb
Mukavemet durumu: σ1 ≤ [σ]
Deneyler, bu mukavemet teorisinin, maksimum çekme gerilmesinin bulunduğu kesit boyunca taş ve dökme demir gibi kırılgan malzemelerin kırılma olgusunu daha iyi açıkladığını kanıtlamıştır;tek yönlü sıkıştırma veya üç yönlü sıkıştırma gibi çekme gerilmelerinin olmadığı durumlar için uygun değildir.
Dezavantaj: Diğer iki ana stres dikkate alınmaz.
Kullanım aralığı: Gerilim altındaki kırılgan malzemelere uygulanabilir.Dökme demir çekme, burulma gibi.
2、Maksimum uzama hattı gerinim teorisi (ikinci kuvvet teorisi, yani maksimum ana gerilim)
Bu teori aynı zamanda ikinci kuvvet teorisi olarak da adlandırılır.Bu teori, hasarın ana nedeninin maksimum uzama hattı gerilimi olduğuna inanmaktadır.Karmaşık, basit gerilme durumundan bağımsız olarak, ilk ana gerinim tek yönlü gerilme, yani kırılma sınır değerine ulaştığı sürece.Hasar varsayımı: Maksimum uzama gerinimi basit gerilimde sınıra ulaşır (kırılma meydana gelene kadar Hooke yasası kullanılarak hesaplanabileceği varsayılır).
Hasar formu: kırık.
Gevrek kırılma hasar durumu: ε1= εu=σb/E
ε1=1/E[σ1-μ(σ2+σ3)]
Hasar durumu: σ1-μ(σ2+σ3) = σb
Mukavemet koşulu: σ1-μ(σ2+σ3) ≤ [σ]
Bu dayanım teorisinin, eksenel gerilime maruz kaldıklarında taş ve beton gibi kırılgan malzemelerin enine kesiti boyunca kırılma olgusunu daha iyi açıkladığı kanıtlanmıştır.Bununla birlikte, deneysel sonuçları yalnızca birkaç malzeme ile uyumludur, bu nedenle nadiren kullanılmıştır.
Dezavantaj: Gevrek kırılma hasarının genel yasasını geniş bir şekilde açıklayamaz.
Kullanım kapsamı: Eksenel olarak sıkıştırılmış taş ve beton için uygundur.
3, maksimum kayma gerilmesi teorisi (Tresca mukavemetinin üçüncü mukavemet teorisi)
Bu teori aynı zamanda üçüncü kuvvet teorisi olarak da bilinir.Bu teori, hasarın ana nedeninin maksimum kesme gerilimi olduğu
Karmaşık, basit gerilme durumundan bağımsız olarak, maksimum kesme gerilmesi tek yönlü gerilmede, yani akmada nihai kesme gerilmesi değerine ulaştığı sürece.Hasar varsayımı: karmaşık gerilme durumu tehlike işareti maksimum kesme gerilmesi, malzemenin basit çekme, basma kesme gerilmesinin sınırına ulaşır.
Hasar formu: verim.
Hasar faktörü: maksimum kesme gerilimi.
τmax = τu = σs / 2
Verim hasarı koşulları: τmax=1/2(σ1-σ3 )
Hasar durumu: σ1-σ3 = σs
Mukavemet durumu: σ1-σ3 ≤ [σ]
Deneysel olarak, bu teorinin plastik malzemelerdeki plastik deformasyon olgusunu daha iyi açıklayabildiği kanıtlanmıştır.Ancak, bu teoriye göre tasarlanan elemanlar, 2σ'nin etkisi dikkate alınmadığından güvenli taraftadır.
Dezavantaj: 2σ etkisi yok.
Kullanım kapsamı: Plastik malzemelerin genel durumu için uygundur.Form basit, konsept açık ve makineler yaygın olarak kullanılıyor.Ancak teorik sonuç gerçek olandan daha güvenlidir.
4, şekil değişikliğine özgü enerji teorisi (von'un kuvveti ıskalayan dördüncü kuvvet teorisi)
Bu teori aynı zamanda dördüncü kuvvet teorisi olarak da bilinir.Bu teoriye göre malzeme hangi stres durumunda olursa olsun, şekil değiştirme oranı (du) belirli bir sınır değerine ulaştığı için malzemenin malzeme mekaniği akmıştır.Bu şu şekilde kurulabilir
Hasar durumu: 1/2(σ1-σ2)2+2(σ2-σ3)2+(σ3-σ1)2=σs
Mukavemet koşulu: σr4= 1/2(σ1-σ2)2+ (σ2-σ3)2 + (σ3-σ1)2≤ [σ]
Çeşitli malzemelerin (çelik, bakır, alüminyum) ince tüpleri için test verilerine dayanarak, şekil değişikliğine özgü enerji teorisinin, deneysel sonuçlarla üçüncü kuvvet teorisinden daha tutarlı olduğu gösterilmiştir.
Dört mukavemet teorisinin birleşik biçimi: böylece eşdeğer gerilme σrn, mukavemet koşulu için birleşik ifadeye sahip olur.
σrn≤[σ].
Eşdeğer stres için ifade.
σr1=σ 1≤[σ]
σr2=σ1-μ(σ2+σ3)≤[σ]
σr 3= σ1-σ3≤ [σ]
σr4= 1/2(σ1-σ2)2+(σ2-σ3)2+(σ3-σ1)2≤ [σ]
