Прочность материала при объемном напряженном состоянии

Разнообразие напряженных состояний безгранично, и создать каждое из них в лабораторных условиях для определения предельного состояния для всех материалов невозможно по техническим и экономическим причинам. Поэтому желательно иметь практическую возможность оценки прочности определенного материала, находящегося в условиях любого напряженного состояния, располагая только ограниченными экспериментальными данными о его свойствах, например, только значениями предельных напряжений при одноосном растяжении и сжатии.

Это становится возможным при применении так называемых гипотез прочности (или теорий предельных напряженных состояний).

Два напряженных состояния эквивалентны, если одновременно переходят в предельные напряженные состояния при увеличении соответствующих им главных напряжений в одно и то же число раз. (коэффициенты запаса прочности для эквивалентных напряженных состояний одинаковы).

Нужно сначала решить, что является критерием эквивалентности различных по характеру напряженных состояний. После этого для расчета стержня на прочность в случае сложного напряженного состояния его следует заменить на эквивалентное одноосное растяжение (сжатие) и сравнить соответствующее ему эквивалентное напряжение с предельным (или допускаемым) напряжением для данного материала.

Этот подход к оценке прочности при объемном напряженном состоянии иллюстрируется условной схемой на рис. 8.1.