Desde que o dano dos materiais é dividido em dois formulários da fratura frágil e de render de acordo com sua natureza física, as teorias da força são divididas em duas categorias em conformidade, e os seguintes são as quatro teorias da força de uso geral presentemente.
1, a teoria máxima do esforço elástico (a primeira teoria da força que é o esforço principal máximo)
Esta teoria é sabida igualmente como a primeira teoria da força. Esta teoria que a causa principal de dano é o esforço elástico máximo. Apesar do complexo, estado simples do esforço, contanto que o primeiro esforço principal alcançar o limite da força do estiramento de sentido único, isto é, fratura.
Formulário de dano: fratura.
Condição de dano: σ1 = σb
Condição da força: ≤ σ1 [σ]
As experiências mostraram que esta teoria da força melhor explica o fenômeno da fratura de materiais frágeis tais como a pedra e o ferro fundido ao longo do seção transversal onde o esforço elástico máximo é encontrado; não é apropriado para casos sem esforços elásticos tais como a compressão de sentido único ou a compressão tripartido.
Desvantagem: Outros dois esforços principais não são considerados.
Escala do uso: Aplicável aos materiais frágeis sob a tensão. Como o ferro fundido elástico, torsão.
linha teoria do alongamento máximo de 2、 da tensão (segunda tensão principal máxima da teoria da força isto é)
Esta teoria é chamada igualmente a segunda teoria da força. Esta teoria acredita que a causa principal de dano é a linha tensão do alongamento máximo. Apesar do complexo, estado simples do esforço, contanto que a primeira tensão principal alcançar o valor de limite de sentido único esticando, isto é, a fratura. Suposição de dano: A tensão do alongamento máximo alcança o limite na tensão simples (se supõe que até que a fratura ocorra se pode ainda calcular usando a lei de Hooke).
Formulário de dano: fratura.
Condição de dano da fratura frágil: ε1= εu =σb/E
ε1=1/E [σ1-μ (σ2+σ3)]
Condição de dano: σ1-μ (σ2+σ3) = σb
Condição da força: ≤ de σ1-μ (σ2+σ3) [σ]
Mostra-se que esta teoria da força melhor explica o fenômeno da fratura ao longo do seção transversal de materiais frágeis tais como a pedra e concreta quando são sujeitados à tensão axial. Contudo, seus resultados experimentais concordam somente com poucos materiais, assim que foi usado raramente.
Desvantagem: Não pode extensamente explicar a lei geral de dano da fratura frágil.
Espaço do uso: Apropriado para a pedra e o concreto comprimidos axialmente.
3, teoria do esforço de tesoura máxima (a terceira teoria da força que força de Tresca)
Esta teoria é sabida igualmente como a terceira teoria da força. Esta teoria que a causa principal de dano é o esforço de tesoura máxima
Apesar do complexo, estado simples do esforço, contanto que o esforço de tesoura máxima alcançar o valor final do esforço de tesoura no esticão de sentido único, isto é, rendendo. Suposição de dano: o esforço de tesoura máxima complexo do sinal do perigo do estado do esforço alcança o limite do esforço de tesoura elástico, compressivo simples material.
Formulário de dano: render.
Fator de dano: esforço de tesoura máxima.
τmax = τu = σs/2
Condições de dano do rendimento: τmax=1/2 (σ1-σ3)
Condição de dano: σ1-σ3 = σs
Condição da força: ≤ σ1-σ3 [σ]
Experimentalmente, mostra-se que esta teoria pode melhor explicar o fenômeno da deformação plástica em materiais plásticos. Contudo, os membros projetados de acordo com esta teoria estão no lado seguro porque a influência de 2σ não é considerada.
Desvantagem: Nenhum efeito 2σ.
Espaço do uso: Apropriado para a caixa geral de materiais plásticos. O formulário é simples, o conceito é claro, e a maquinaria é amplamente utilizada. Contudo, o resultado teórico é mais seguro do que real.
4, teoria específica da energia da mudança da forma (a quarta teoria da força que força de von mises)
Esta teoria é sabida igualmente como a quarta teoria da força. Esta teoria isso: não importa o que o estado do esforço o material está dentro, os mecânicos materiais do material renderam porque a relação da mudança da forma (du) alcançou algum valor de limite. Isto pode ser estabelecido como segue
Condição de dano: 1/2 (σ1-σ2) 2+2 (σ2-σ3) 2+ (σ3-σ1) 2=σs
Condição da força: σr4= 1/2 (σ1-σ2) 2+ (σ2-σ3) 2 + (σ3-σ1) 2≤ [σ]
Baseado em dados de teste para os tubos finos de diversos materiais (de aço, de cobre, alumínio), mostra-se que a teoria específica da energia da mudança da forma é mais consistente com os resultados experimentais do que a terceira teoria da força.
O formulário unificado das quatro teorias da força: de modo que o σrn equivalente do esforço, tenha a expressão unificada para a condição da força
σrn≤ [σ].
Expressão para o esforço equivalente.
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]
