脆性材料单向压缩破坏的原因

脆性材料单向压缩时破坏的原因,国内外多数《材料力学》书未谈及,少数谈到的则解释为是由于最大剪应力所致。本刊1985年第2期刊登的“铸铁单向压缩破坏的最大剪应力理论之否定”一文中指出:“最大剪应力理论适用于塑性材料,而铸铁在通常情况下(常温     

脆性材料单向压缩破坏的原因

脆性材料单向压缩时破坏的原因,国内外多数《材料力学》书未谈及,少数谈到的则解释为是由于最大剪应力所致。本刊1985年第2期刊登的"铸铁单向压缩破坏的最大剪应力理论之否定"一文中指出:"最大剪应力理论适用于塑性材料,而铸铁在通常情况下(常温...     

Tresca与Mises屈服理论值的比较

Ｔｒｅｓｃａ与Ｍｉｓｅｓ屈服理论值的比较徐远杰（武汉水利电力学院，武汉４３００７２）１引言Ｔｒｅｓｃａ屈服理论（又称最大剪应力强度理论）与Ｍｉｓｅｓ屈服理论（又称形状改变比能强度理论）是材料力学课程中的重点内容，现行《材料力学》教材￣［１－３］中，均...     

关于双剪强度理论的教学探讨

<正> 在我国的材料力学教材和教学中,多数只讲授最大拉伸正应力理论、最大伸长线应变理论、最大剪应力理论、歪形能理论,以及莫尔强度理论.在讲授最大剪应力理论,即屈服准则 τ_(max)=(σ_1-σ_3)/2=c,亦即σ_1-σ_3=σ_s,时都要讲到,这个理论由于未考虑中间主应力σ_2对材料强度的影响而对材料在复杂应力状     

关于双剪强度理论的教学探讨

在我国的材料力学教材和教学中,多数只讲授最大拉伸正应力理论、最大伸长线应变理论、最大剪应力理论、歪形能理论,以及莫尔强度理论.在讲授最大剪应力理论,即屈服准则 τ_(max)=(σ_1-σ_3)/2=c,亦即σ_1-σ_3=σ_s,时都要讲到,这个理论由于未考虑中间主应力σ_2对材料强度的影响而对材料在复杂应力状     

璃玻钢压缩强度的分析

本文分析了玻璃钢纵向压缩强度的实测值低于Rosen的理论予测值的原因。指出,纤维的初曲率使树脂受到附加的剪应力,使树脂屈服而失去对纤维的支承能力。据此提出了基于剪切型破坏并考虑纤维初曲率和树脂最大剪应变时的压缩强度的估算公式,并由实验结果证实。     

铸铁压缩破坏的宏观分析及其他

文献[1]发表后,我们写了《对〈铸铁单向压缩破坏的最大剪应力理论之否定〉一文的讨论》,于1985年11月投寄《力学与实践》.今又看到文献[2]和[3],想再谈几点看法.1.文献[1]是从宏观分析来否定最大剪应力理论的.虽然结论中有"被现有宏观理论所否定的最大拉应力"一句,但人们只是在文献[3]发表后才知道作者的结论是从细观得出的.鉴于文献[3]亦未给出这个问题的细观分析,所以这里仍限于从宏观来讨论问题.2.对于最大拉应变理论,文献[3]不再象文献[1] ...     

STUDY OF THREE-SHEAR STRESS UNIFIED STRENGTH THEORY

材料强度理论研究是高等材料力学的一个重要研究领域,200多年来,各国学者提出了许多强度理论及试验研究结果.这些理论都是从不同的假设和力学模型出发,推导出不同的数学表达式,但一般只适用于某一类特定的材料.各种强度理论之间是否有联系?是否可能建立一个广泛适用的统一强度理论?自19世纪末以来,世界各国学者都在努力寻求建立统一强度理论,但一直没有成功.本文应用理论研究和试验验证相结合的方法,提出并验证了三剪应力统一强度理论。认为当作用于菱形十二面单元体上的三个主剪应力及其作用面上的三个正应力的函数达到某一极限值时,材料发生破坏.三剪应力统一强度理论是全应力理论,它用一个统一的线性表达式包含或逼近了现有的和其他新的各种单一和统一、线性和非线性、外凸和非凸的强度理论,形成了以单剪强度理论为下限、而以三剪应力强度理论为上限的一系列强度理论的新体系,实现了外凸强度理论和非凸强度理论的高度统一,使强度理论从适用于某一类材料、某种应力状态的单一强度理论发展为可以适用于各种材料及不同应力状态的统一强度理论,并能更大程度地发挥材料的强度潜力.通过与大量试验结果的对比分析表明：三剪应力统一强度理论可以广泛适用于各种材料及其不同的应力状态.     

三剪应力统一强度理论研究

材料强度理论研究是高等材料力学的一个重要研究领域,200多年来,各国学者提出了许多强度理论及试验研究结果.这些理论都是从不同的假设和力学模型出发,推导出不同的数学表达式,但一般只适用于某一类特定的材料.各种强度理论之间是否有联系?是否可能建立一个广泛适用的统一强度理论?自19世纪末以来,世界各国学者都在努力寻求建立统一强度理论,但一直没有成功.本文应用理论研究和试验验证相结合的方法,提出并验证了三剪应力统一强度理论。认为当作用于菱形十二面单元体上的三个主剪应力及其作用面上的三个正应力的函数达到某一极限值时,材料发生破坏.三剪应力统一强度理论是全应力理论,它用一个统一的线性表达式包含或逼近了现有的和其他新的各种单一和统一、线性和非线性、外凸和非凸的强度理论,形成了以单剪强度理论为下限、而以三剪应力强度理论为上限的一系列强度理论的新体系,实现了外凸强度理论和非凸强度理论的高度统一,使强度理论从适用于某一类材料、某种应力状态的单一强度理论发展为可以适用于各种材料及不同应力状态的统一强度理论,并能更大程度地发挥材料的强度潜力.通过与大量试验结果的对比分析表明:三剪应力统一强度理论可以广泛适用于各种材料及其不同的应力状态.     

压缩条件下不同形状玄武岩柱破裂机理数值模拟研究

压缩条件下,不同形状玄武岩柱的强度和变形存在差异,且其破裂机理和破坏模式亦存在区别.本文构建不同形状的玄武岩柱图像,然后将细观损伤力学、统计强度理论、连续介质力学相结合,基于RFPA3D-CT软件的数字图像处理,将玄武岩柱图像转化为有限元网格模型,并分别赋予节理、岩石的材料力学参数,其中,考虑节理及岩石的非均质性.进一...     

关于脆性材料压缩试样断裂面形式的理论证明

本文用Mohr强度理论论证脆性材料压缩试样断裂面的形式,不但可以解释铸铁而且可以解释石料和水泥砖试样断裂面的形式,统一地给出了脆性材料压缩试样断裂面形式的理论证明.Mohr 强度理论指出,材料的危险状态(屈 ...     

压缩剪切测试中载荷传递行为的数字光弹性研究

结合光弹性四步彩色相移法,提出改进的六步相移法来计算全场剪应力,对径压缩圆盘实验证实了该方法的正确性,并进一步研究了同质材料连接结构在压缩剪切测试中的层间剪切行为。实验结果表明:全场等色线条纹级数和剪应力连续分布且随载荷而增加;中线附近剪应力趋于零,而条纹级数为峰谷。在连接界面上的条纹级数和剪应力出现峰值,特别是在连接界面端部为最高,在最大载荷下可分别达3.5级和2.4MPa,是导致连接界面脱粘开裂的危险区域。连接结构通过层间剪应力进行应力传递,在连接界面上剪应力与外载基本保持平衡。     

曲梁的剪应力

<正> 材料力学中推导了曲梁的正应力公式,对于剪应力,通常不予考虑,或者采用直梁的剪应力公式.文献[1]讨论了曲梁的剪应力,但该书的公式是有缺陷的.本文仍用材料力学方法推导曲梁的剪应力公式,所得结果,形式简单,便于与直梁沟通.最后,对矩形     

PBX-1炸药的力学性能和本构关系

PBX的力学行为对其安全性有重要影响。为研究PBX-1的力学性能,以PBX-1为研究对象,进行准静态力学实验和SHPB(分离式霍普金森压杆)实验研究。结果表明,准静态压缩实验中,试样的裂纹出现在与加载方向大约成45°的最大剪应力方向。SHPB实验中,在应变率100~1 500 s^-1范围内,随着应变率的提高,PBX-1炸药的动态屈服强度、动态压缩强度和破坏应变不断提高。动态屈服强度逐渐从静态的2.77 MPa增加至16.1 MPa;压缩强度从7.46 MPa增加至16.1 MPa,破坏应变从6.23%增加到26.4%。同时,基于Z-W-T模型,建立了一种含损伤的动态黏弹性本构模型,在330~1 500 s^-1应变率范围内具有较高的精度,可以较好地描述PBX-1炸药在达到破坏前的动态力学行为。     

屈曲载荷对梁与扭杆截面设计的限制

在材料力学中,梁的弯曲正应力与离开中性轴的距离成比例地增长,对给定的梁的横截面积,取高度方向狭长的截面形状时可提高梁的强度.对于扭转问题也有结论为:空心圆扭杆的剪应力沿截面呈线性分布,对给定的截面积,则使极惯性矩取大时可提高杆的抗扭强度.又我们从稳定理论知道:这种设计方法受到梁的侧向屈曲以及圆扭杆的扭转失稳的限制.在通常的材料力学教材中一般很少提及这种限 ...     

金属拉扭强度关于材料声速及加载速率最小二乘法的回归模型

为了研究不同加载速率下金属的拉扭强度及其预测方法,利用声发射检测仪及电子拉扭试验机分别对铸铁和中碳钢标准试件进行了声速测定及不同加载速率、加载路径下的拉伸-扭转组合变形试验,得到了各试件材料的声速值及相应加载方案下的载荷-变形曲线;根据平面应力状态及强度理论,推导出了材料拉扭破坏的最大正应力、最大剪应力;利用试验中采集的最大轴力、最大扭矩计算得到了材料的拉扭破坏应力、破坏面方向;基于最小二乘法拟合得到了材料拉扭强度关于材料声速值、拉伸与扭转加载速率的多元回归模型。研究表明:随着拉伸与扭转加载速率的增加,铸铁、碳钢的破坏应力分别呈现总体上升、总体下降的趋势;相同加载速率、不同加载路径下材料的破坏强度各不相同;建立的回归模型能较好地预测给定材料在不同加载速率下的破坏应力,并以此建立塑性及脆性材料的拉扭强度条件。     

混凝土压缩破坏的数字图像相关研究

采用数字图像相关(DIC)方法研究了混凝土材料的压缩破坏。在压缩实验前，将混凝土外表层切除，裸露的细观形貌可以作为DIC技术中的自然散斑场。采用高分辨CCD进行表面图像采集，通过DIC技术处理后可以获得压缩破坏过程中的应变场分布。两端无约束的混凝土压缩破坏符合第二强度理论(最大拉应变强度理论)，因此本文分析了混凝土压缩...     

强度理论的新观点——兼答李春荣同志

脆性材料单向压缩破坏的原因,看似简单,其实复杂。脆性材料从细宏看,常不是均质、连续、各向同性,如岩面有小孔和裂隙(不连续)。这样宏观看,单向压缩无拉应力,从细观看就有拉应力,正是该拉应力使脆性材料破裂。最大拉应变理论可定性地解释脆性材料单压破裂的原因,但无法解释塑性材料单压不破裂的原因。更主要的是最大拉应变理论定量化有关系式     

强度理论的新观点——兼答李春荣同志

脆性材料单向压缩破坏的原因,看似简单,其实复杂。脆性材料从细宏看,常不是均质、连续、各向同性,如岩面有小孔和裂隙(不连续)。这样宏观看,单向压缩无拉应力,从细观看就有拉应力,正是该拉应力使脆性材料破裂。最大拉应变理论可定性地解释脆性材料单压破裂的原因,但无法解释塑性材料单压不破裂的原因。更主要的是最大拉应变理论定量化有关系式 ...     

材料力学中的两个误差问题

材料力学中的两个误差问题吴国胜（金川有色金属公司职工大学，甘肃金昌市７３７１０３）１第一个误差问题即用薄壁圆筒扭转剪应力公式计算回轴扭转最大剪应力的相对误差及其最大值．薄壁圆筒弹性扭转时，在其任一横截面上存在垂直于半径的，沿周向大小不变、径向均匀分布...