屈服与破坏准则
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摩尔库伦屈服准则三维-概述说明以及解释1.引言1.1 概述摩尔库伦屈服准则是材料力学中一项重要的准则,用于描述材料在受到外力作用下变形和破坏的行为。
该准则由奥地利工程师摩尔库伦于1920年提出,经过多年的实验验证和理论推导,被广泛应用于材料科学与工程领域。
摩尔库伦屈服准则基于以下假设:材料在受力时,当其承受的正应力达到一定临界值时,就会发生可见的变形或破坏。
这个临界值称为屈服强度,是材料的一个重要力学性质。
摩尔库伦屈服准则从力学的角度出发,将材料的破坏看作是某一点处的应力超过了材料的屈服强度。
在实际应用中,我们可以通过在材料表面施加不同的载荷,然后测量应力和应变的关系来确定材料的屈服强度。
摩尔库伦屈服准则的应用非常广泛,涵盖了各个工程领域。
例如,它可以用于金属材料的设计和评估,帮助工程师选择合适的材料以承受特定的载荷。
此外,它还可以应用于弹性材料、塑性材料、复合材料等不同类型的材料,为工程设计和材料选择提供依据。
尽管摩尔库伦屈服准则在材料科学与工程领域具有广泛的应用,但其也存在一些局限性。
首先,该准则假设材料处于单轴应力状态,即只考虑一种应力方向的作用。
然而,在实际工程中,材料通常会承受多种应力方向的作用,这就需要根据实际情况进行修正和扩展。
此外,摩尔库伦屈服准则也未考虑到一些其他因素,如材料的疲劳性能、高温环境下的行为等,因此在实际应用中需要结合其他理论和实验数据进行综合考虑。
总之,摩尔库伦屈服准则是描述材料变形和破坏行为的一种重要方法。
它为工程师提供了一个分析和评估材料性能的工具,同时也为材料科学研究提供了理论基础。
然而,在实际应用中仍需要注意其局限性,并结合其他理论和实验数据进行综合考虑,以更准确地评估材料的力学性能。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以是对整篇文章的大致安排和组织方式的介绍。
以下是一个可能的内容示例:"1.2 文章结构本文将主要围绕着摩尔库伦屈服准则展开深入探讨。
mohr-coulomb屈服准则Mohr-Coulomb屈服准则是材料力学中广泛采用的描述材料断裂的准则之一。
它是由恩斯特·莫尔(Ernst Mohr)和查尔斯·奥古斯特·德·科尔朗(Charles-Auguste de Coulomb)两位科学家在19世纪提出。
该准则适用于介质中某一位置的剪应力和法向应力在破坏前正比例关系的情况。
Mohr-Coulomb屈服准则的本质是通过实验数据来观察和定义材料的破坏条件。
其基本形式为:τ = c + σ tan(φ)其中,τ为剪应力,c为固有抗剪强度,σ为法向应力,φ为内摩擦角。
该公式可以看作一个描述材料在断裂前允许承受的最大剪应力的方程式。
其中,φ代表着材料的抗剪性能,表明了材料内摩擦的强度,是一个常数。
c代表着材料在不考虑法向应力作用下的抗剪强度,这也被称为剪切强度,表示了材料在无侧向应力作用下的抗剪性能。
c的大小受到岩土工程中土层的一些影响因素的影响,例如土壤颗粒抗压强度、含水量、荷载历史等。
σ则代表着材料内部的法向应力,这种应力对于材料的抗剪强度具有重要的影响。
相对应的,不同的材料在破坏前提供的抗压强度会有所不同,这也是材料在不同应力作用下的关键区别。
破坏准则是描述材料在何种条件下会发生破裂的方程式。
Mohr-Coulomb屈服准则是一种可视化的、对工程和材料科学来说都是有效的准则。
它可以用于实际情况的分析和应用,以便为工程和材料科学提供一种可预测性更强的模型。
总的来说,Mohr-Coulomb屈服准则在工程和地质科学中运用广泛,很多工程都涉及到岩土工程的问题,而岩土力学研究所需要的工具就有考虑与这种准则相关的参数。
这也是该准则得到广泛应用的原因之一。
五种常见的屈服准则及其优缺点、适用范围屈服准则表示在复杂应力状态下材料开始进入屈服的条件,它的作用是控制塑性变形的开始阶段。
屈服条件在主应力空间中为屈服方程。
一、几种常用的屈服准则五种常用的屈服准则,它们分别是Tresca准则,Von-Mises准则,Mnhr-Coulomb准则,Drucker Prager准则,Zienkiewicz-Pande准则。
其中后三种适用于混凝土和岩土材料的准则。
1. Tresca屈服准则当最大剪应力达到一定数值时,材料开始屈服。
这就是Tresca屈服条件,也称为最大剪应力条件。
规定σ1≥σ2≥σ3时,上式可表示为:如果不知道σ1、σ2、σ3的大小顺序,则屈服条件可写为:换言之当变形体或质点中的最大切应力达到某一定值时,材料就发生屈服。
或者说,材料处于塑性状态时,其最大切应力是一个不变的定值,该定值只取决于材料在变形条件下的性质,而与应力状态无关。
所以Tresca屈服准则又称为最大切应力不变条件。
这种模型与静水压力无关,也不考虑中间应力的影响。
在平面上屈服条件为一个正六边形,在主应力空间内,屈服曲面为一个正六面柱体。
Tresca屈服准则不足之处就是不包含中间主应力,没有反映中间主应力对材料屈服的影响。
2. Mises屈服准则当与物体中的一点应力状态对应的畸变能达到某一极限值时,该点便产生屈服,其表达式为:或其中,k为常数,可根据简单拉伸试验求得:或根据纯剪切试验来确定:它所代表的屈服面是一个以空间对角线为轴的圆柱体,在平面上屈服条件是一个圆。
这时有:换言之当等效应力达到定值时,材料质点发生屈服,该定值与应力状态无关。
或者说,材料处于塑性状态时,其等效应力是不变的定值,该定值取决于材料变形时的性质,而与应力状态无关。
Mises屈服准则的物理意义:当材料的单位体积形状改变的弹性能达到某一常数时,质点就发生屈服。
故Mises屈服准则又称为能量准则。
3. Mnhr Coulomb准则Tresca屈服条件和Mises屈服条件主要是对金属材料成立的两个屈服条件,但是这两个屈服条件如果简单地应用于岩土材料,会引起不可忽视的偏差。
岩土力学屈服准则及其特点岩土力学是土木工程领域中的重要学科之一,研究土体和岩石在外力作用下的力学性质和行为。
岩土力学中的屈服准则是指在应力条件下,土体或岩石的屈服发生的准则,也被称为破坏准则或破坏判据。
不同的屈服准则适用于不同的材料和应变条件,常用的几种屈服准则包括摩尔—库仑准则、穆克—库仑准则、德里奇—龙格准则和麦克考利准则等。
1. 摩尔—库仑准则:摩尔—库仑准则是最常用的岩土力学屈服准则之一,适用于岩石和混凝土等脆性材料。
该准则认为,当材料中最大主应力达到其抗压强度时,材料发生屈服和破坏。
2. 穆克—库仑准则:穆克—库仑准则适用于黏塑性土体,认为土体的屈服和破坏是由于主应力差异引起的。
当土体中最大主应力差异达到一定程度时,土体发生屈服和破坏。
3. 德里奇—龙格准则:德里奇—龙格准则适用于砂土和黏土等细粒土体,认为土体的屈服和破坏是由于应力路径引起的。
当土体中的应力路径达到一定条件时,土体发生屈服和破坏。
4. 麦克考利准则:麦克考利准则适用于岩石和土体,认为材料的屈服和破坏是由于剪切应变能达到一定程度引起的。
当剪切应变能达到一定条件时,材料发生屈服和破坏。
这些屈服准则具有以下特点:1. 适用性广泛:不同的屈服准则适用于不同类型的土体和岩石,能够满足不同材料的力学性质和行为。
2. 简单易用:这些屈服准则通常基于简化的假设和实验数据得出,具有较高的实用性和可操作性。
3. 数学表达简洁:这些屈服准则通过简洁的数学表达式描述材料的屈服和破坏条件,便于工程应用和计算。
4. 实验验证可靠:这些屈服准则的提出和应用通常基于大量的实验数据,经过多次验证和修正,具有较高的可靠性和准确性。
5. 工程应用广泛:这些屈服准则在土木工程领域广泛应用于岩土工程设计、施工和安全评估等方面,对工程实践具有重要意义。
岩土力学中的屈服准则是研究土体和岩石在外力作用下的力学性质和行为的基础,不同的屈服准则适用于不同材料和应变条件,具有广泛的适用性和工程应用价值。
宁夏大学硕士生考试考查卷面纸2011~2012 学年度第1 学期姓名王晓芸学号12010130428学院土木与水利工程学院年级 2010级专业结构工程研究方向基础与结构的协同作用课程岩土与塑性力学基础考试方式课程论文几种常见屈服与破坏准则的总结与对比【摘 要】:本文主要总结了一些常见的屈服与破坏准则,对其进行了简单的介绍,并说明了个准则的几何与物理意义,对各准则的优缺点进行了总结与对比。
【关键字】:屈服 ; 破坏准则 ;评价【abstract 】:This paper mainly summarizes some common yield and failure Criterion,and the paper has simply introduced for it, and explain the geometryand physical significance of criterion, summary and contrast theadvantages and disadvantages of various Criterions .【keywords 】:yield ; failure Criterion ; evaluation关于岩土材料的破坏准则和屈服函数已研究了几十年,提出的各种表达式不下几十种。
而且直到最近,还有人在继续提出各种建议。
这些建议中不乏具有新意者,有的更在理论上有所突破。
但也有许多建议者没有把自己的表达式与已有的表达式进行具体的比较以证明其优越性。
本文将几种常用破坏与屈服准则进行了总结与对比。
一、各种破坏与屈服准则的简单介绍1 、Mohr-Coulomb 屈服准则Coulomb 形式:tan 0f c τσφ=--=Mohr 形式:1313()()sin 2cos 0f c σσσσϕϕ=--+-=其中: σ和τ------剪切面上的正应力和剪应力C 和ϕ-------屈服或破坏参数,即材料的黏聚力和内摩擦角C-M 准侧考虑了正应力或平均应力作用的最大剪应力或单一剪应力屈服理论,即当剪切面上的剪应力与正应力之比达到最大时,材料发生屈服于破坏。
材料力学破坏准则
一、最大拉应力准则
最大拉应力准则认为,当物体受到的拉应力达到或超过某一极限值时,就会发生断裂破坏。
这个准则适用于脆性材料,如玻璃、陶瓷等。
根据这个准则,物体在复杂应力状态下的破坏条件可以表示为:σ1≥σb
其中,σ1为最大拉应力,σb为材料的强度极限。
二、最大伸长应变准则
最大伸长应变准则认为,当物体受到的伸长应变达到或超过某一极限值时,就会发生断裂破坏。
这个准则适用于塑料性材料,如低碳钢、塑料等。
根据这个准则,物体在复杂应力状态下的破坏条件可以表示为:
ε1≥εb
其中,ε1为最大伸长应变,εb为材料的断裂伸长率。
三、最大剪切应力准则
最大剪切应力准则认为,当物体受到的剪切应力达到或超过某一极限值时,就会发生剪切破坏。
这个准则适用于脆性材料和塑性材料。
根据这个准则,物体在复杂应力状态下的破坏条件可以表示为:τmax≥τb
其中,τmax为最大剪切应力,τb为材料的剪切强度极限。
四、最大主应力准则
最大主应力准则认为,当物体受到的主应力达到或超过某一极限
值时,就会发生破坏。
这个准则适用于各种类型的材料。
根据这个准则,物体在复杂应力状态下的破坏条件可以表示为:
σ1≥σ0+σb
其中,σ0为初始屈服应力,σb为材料的强度极限。
五、最大切线应力准则
最大切线应力准则认为,当物体受到的切线应力达到或超过某一极限值时,就会发生屈服破坏。
这个准则适用于塑性材料。
根据这个准则,物体在复杂应力状态下的屈服条件可以表示为:
tmax≥ts
其中,tmax为最大切线应力,ts为材料的屈服应力。
屈服准则简要说明屈服准则是指在表面或内部应力作用下,物质开始发生变形或破坏的临界条件。
当物体受到外界力的作用时,会引起内部应力的产生,若这些应力超过了物体的屈服准则,就会导致物体的塑性变形或破坏。
屈服准则是材料力学中一个重要的概念,对于材料的设计和使用具有重要的意义。
在材料力学中,常用的屈服准则有两种,分别是塑性屈服准则和破坏屈服准则。
塑性屈服准则是指材料开始发生塑性变形的应力状态。
常用的塑性屈服准则有屈服强度理论和Tresca准则。
屈服强度理论a(YS)是指材料在受力过程中发生塑性变形的特征应力状态,是材料强度的一个重要参数。
它可以通过材料的抗拉强度或者屈服强度等进行表征。
塑性屈服准则是指当材料受力达到屈服强度时,就会发生可见的塑性变形。
Tresca准则是指当材料受力时,如果材料中任意剪切面上的最大剪应力达到屈服强度时,就会引起材料的塑性变形。
破坏屈服准则是指材料在受到极限载荷时发生破坏的应力状态。
常用的破坏屈服准则有最大剪应力理论、最大正应力理论和最大扭矩理论。
最大剪应力理论是指当材料中任何一个剪应力达到或超过破坏强度时,材料就会发生破坏。
最大正应力理论是指当材料中任何一个正应力达到或超过破坏强度时,材料就会发生破坏。
最大扭矩理论是指当材料中任何一个扭矩达到或超过破坏强度时,材料就会发生破坏。
不同的材料在不同的条件下可能采用不同的屈服准则。
例如对于金属材料来说,常用的屈服准则是屈服强度理论或Tresca准则。
而对于混凝土材料来说,常用的屈服准则是最大剪应力理论。
此外,不同的材料也可能根据具体情况选择不同的屈服准则,以满足特定的工程需求。
总的来说,屈服准则是材料力学的重要概念,用于描述材料的塑性变形和破坏行为。
掌握和了解不同材料的屈服准则对于材料的设计和使用至关重要,可以帮助我们选择合适的材料和确定合理的设计方案。
宁夏大学硕士生考试考查卷面纸2011〜2012学年度第1学期姓名王晓芸学号12010130428学院土木与水利工程学院年级2010 级专业结构工程研究方向基础与结构的协同作用课程岩土与塑性力学基础考试方式课程论文主考教师评语成绩主考教师签名:20 年月几种常见屈服与破坏准则的总结与对比【摘 要】:本文主要总结了一些常见的屈服与破坏准则,对其进行了简单的介绍,并说明 了个准则的几何与物理意义,对各准则的优缺点进行了总结与对比。
【关键字】:屈服;破坏准则;评价【abstract 】:This paper mainly summarizes some commoryield and failureCriterion,and the paper has simply introduced for it, and explain the geometry and physical sig ni fica nee of criterio n, summary and con trast the adva ntages and disadva ntages of various Criteri ons .【keywords 】:yield ; failure Criterion ; evaluation 关于岩土材料的破坏准则和屈服函数已研究了几十年,提出的各种表达式不下几十种。
而且直到最近,还有人在继续提出各种建议。
这些建议中不乏具有新意者,有的更在理论上有所突 破。
但也有许多建议者没有把自己的表达式与已有的表达式进行具体的比较以证明其优越 性。
本文将几种常用破坏与屈服准则进行了总结与对比。
一、各种破坏与屈服准则的简单介绍 1、Mohr-Coulomb 屈服准则其中: 和 剪切面上的正应力和剪应力C 和 —— 屈服或破坏参数,即材料的黏聚力和内摩擦角C-M 准侧考虑了正应力或平均应力作用的最大剪应力或单一剪应力屈服理论, 即当剪切面 上的剪应力与正应力之比达到最大时,材料发生屈服于破坏。
几种常见破坏与屈服准则的总结与对比常见的破坏准则包括:偏见和歧视、恶意破坏、暴力和恐吓等。
而常见的屈服准则包括:从众、权威指导和社交影响等。
偏见和歧视是破坏准则中最常见的形式。
它们基于对他人的种族、性别、宗教、性取向等个人特征的偏见,从而产生对他们的歧视行为。
偏见和歧视会导致人们受到不公正对待,被排斥在社会之外,限制了他们的发展和机会。
恶意破坏是另一种常见的破坏准则。
它指的是出于恶意而故意破坏他人的财产、声誉或权益。
恶意破坏可能是出于个人的报复心理,也可能是出于对特定群体的仇恨或敌意。
这种破坏行为严重干扰了社会秩序和个人安全。
暴力和恐吓是破坏准则中最严重的形式。
暴力和恐吓不仅导致人们身体和心理上的伤害,还对社会和平与稳定产生了威胁。
暴力和恐吓行为使人们感到害怕和不安,剥夺了他们的基本权利和自由,并对社会造成了混乱和不安。
相对于破坏准则,屈服准则更多地涉及人们在面对社会压力和影响时的行为选择。
从众是指人们因为社会压力而跟随大多数人的做法或观点。
从众行为往往是出于对被社会群体接纳和认同的期望,而不是基于个人的价值观和判断。
权威指导是另一种常见的屈服准则。
权威指导是指人们对权威人士或权威组织的意见和建议的盲从。
在权威指导下,人们可能会放弃自己的意见和判断,而是依赖于权威的指导和决策。
这种盲从行为可能会导致人们对不符合自己价值观和利益的决策和行为进行屈从。
社交影响是屈服准则中最常见的形式。
社交影响是指人们受到朋友、家人和同事等身边社交圈子的影响而改变自己的行为和观点。
这种影响可能是出于社会密切关系中的一致性和共识的需求,也可能是出于对他人的尊重和认同的期待。
社交影响会导致人们在一定程度上改变自己的态度和行为,以适应社交圈子中的要求和期望。
总体而言,破坏准则和屈服准则代表了社会中不同类型的行为选择。
破坏准则表现了人们对他人的敌意和歧视,以及对社会秩序和安全的威胁。
屈服准则则表明人们在面对社会压力和影响时的行为选择,往往是为了取得社会认同和尊重。