Назначение теорий прочности

При простых видах нагружения (растяжении, сжатии, сдвиге, изгибе) условие прочности составляют сравнивая максимальное напряжение с соответствующим расчетным сопротивлением.

При сложном напряженном состоянии (двух или трехосном) такое условие составить нельзя, потому что неизвестно как влияет каждое из главных напряжений на прочность материала.

Поэтому прибегают к определенным теориям (теориям) прочности. Цель гипотез - заменить сложное напряженное состояние на равнопрочное одноосное, напряжение при котором называют эквивалентным . Сравнивая с расчетным сопротивлением составляют условие прочности при сложном напряженном состоянии.

Каждая теория берет за основу какой-то один фактор (реже два) и считает его единственным, который влияет на прочность материала, поэтому одни теории применимы для пластичных материалов, другие - для хрупких.

Правильность теорий проверяют экспериментами. Для двухосного напряженного состояния испытывают образцы на растяжение в виде трубок с созданием давления жидкости внутри. Такие опыты весьма сложны, трудоемки дорогостоящи. Трехосное напряженное состояние создают, помещая кубик материала в жидкость под большим давлением (гидростатическое давление). При этом на всех гранях кубика будет равное давление и, следовательно, все три главные напряжения равны.

Теорий прочности много и поиски новых продолжаются и в настоящее время. Мы рассмотрим лишь классические теории прочности.