Poiché il danno dei materiali è diviso in due forme di rottura per fragilità e di rendere secondo la loro natura fisica, le teorie di forza sono divise di conseguenza in due categorie ed il seguenti sono attualmente le quattro teorie di forza comunemente usate.
1, la teoria massima di sforzo di trazione (la prima teoria di forza che è lo sforzo principale massimo)
Questa teoria inoltre è conosciuta come la prima teoria di forza. Questa teoria che la causa principale di danno è lo sforzo di trazione massimo. Indipendentemente dal complesso, stato semplice di sforzo, finchè il primo sforzo principale raggiunge il limite di forza dell'allungamento unidirezionale, cioè, frattura.
Forma di danno: frattura.
Stato di danno: σ1 = σb
Stato di forza: σ1 ≤ [σ]
Gli esperimenti hanno provato che questa teoria di forza migliore spiega il fenomeno della frattura dei materiali fragili quali la pietra ed il ghisa lungo la sezione trasversale dove lo sforzo di trazione massimo è individuato; non è adatto a casi senza sforzi di trazione quali compressione unidirezionale o compressione a tre corsie.
Svantaggio: Gli altri due sforzi principali non sono considerati.
Gamma di uso: Applicabile ai materiali fragili nell'ambito di tensione. Quale ghisa di tensione, torsione.
linea teoria di sforzo (secondo sforzo principale massimo di allungamento massimo di 2、 di teoria di forza cioè)
Questa teoria inoltre è chiamata la seconda teoria di forza. Questa teoria crede che la causa principale di danno sia la linea sforzo dell'allungamento massimo. Indipendentemente dal complesso, stato semplice di sforzo, finchè il primo sforzo principale raggiunge il valore limite di unidirezionale allungando, cioè, la frattura. Presupposto di danno: Lo sforzo dell'allungamento massimo raggiunge il limite nella tensione semplice (è presupposto che finché la frattura non accada possa ancora essere calcolato facendo uso della legge di Hooke).
Forma di danno: frattura.
Stato di danno di rottura per fragilità: ε1= εu =σb/E
ε1=1/E [σ1-μ (σ2+σ3)]
Stato di danno: σ1-μ (σ2+σ3) = σb
Stato di forza: ≤ di σ1-μ (σ2+σ3) [σ]
È provato che questa teoria di forza migliore spiega il fenomeno della frattura lungo la sezione trasversale dei materiali fragili quale la pietra e concreta quando sono sottoposti a tensione assiale. Tuttavia, i suoi risultati sperimentali sono d'accordo soltanto con pochi materiali, in modo da è stato usato raramente.
Svantaggio: Non può ampiamente spiegare la legge generale di danno di rottura per fragilità.
Portata di uso: Adatto a pietra ed a concreto compressi lungo un asse.
3, teoria massima di resistenza di taglio (la terza teoria di forza che forza di Tresca)
Questa teoria inoltre è conosciuta come la terza teoria di forza. Questa teoria che la causa principale di danno è la resistenza di taglio massima
Indipendentemente dal complesso, stato semplice di sforzo, finchè la resistenza di taglio massima raggiunge l'ultimo valore di resistenza di taglio nell'allungamento unidirezionale, cioè, rendente. Presupposto di danno: la resistenza di taglio massima di sforzo dello stato del segno complesso del pericolo raggiunge il limite della resistenza di taglio di tensione e compressiva semplice materiale.
Forma di danno: rendere.
Fattore di danno: resistenza di taglio massima.
τmax = τu = σs/2
Stati di danno del rendimento: τmax=1/2 (σ1-σ3)
Stato di danno: σ1-σ3 = σs
Stato di forza: σ1-σ3 ≤ [σ]
Sperimentalmente, è provato che questa teoria può spiegare meglio il fenomeno di deformazione di plastica in materie plastiche. Tuttavia, i membri progettati secondo questa teoria sono dal lato sicuro perché l'influenza di 2σ non è considerata.
Svantaggio: Nessun effetto 2σ.
Portata di uso: Adatto a cassa generale delle materie plastiche. La forma è semplice, il concetto è chiaro ed il macchinario è ampiamente usato. Tuttavia, il risultato teorico è più sicuro di quello reale.
4, teoria specifica di energia del cambiamento di forma (la quarta teoria di forza che forza di von mises)
Questa teoria inoltre è conosciuta come la quarta teoria di forza. Questa teoria quello: qualunque cosa lo stato di sforzo il materiale sia dentro, i meccanismi materiali del materiale hanno reso perché il rapporto del cambiamento di forma (du) ha raggiunto certo valore limite. Ciò può essere stabilita come segue
Stato di danno: 1/2 (σ1-σ2) 2+2 (σ2-σ3) 2+ (σ3-σ1) 2=σs
Stato di forza: σr4= 1/2 (σ1-σ2) 2+ (σ2-σ3) 2 + (σ3-σ1) 2≤ [σ]
Sulla base dei dati di prova per i tubi sottili di parecchi materiali (d'acciaio, di rame, alluminio), è indicato che la teoria specifica di energia del cambiamento di forma è più coerente con i risultati sperimentali che la terza teoria di forza.
La forma unificata delle quattro teorie di forza: in modo che il σrn equivalente di sforzo, abbia l'espressione unificata per lo stato di forza
σrn≤ [σ].
Espressione per lo sforzo equivalente.
σr1=σ 1≤ [σ]
≤ di σr2=σ1-μ (σ2+σ3) [σ]
σr 3= σ1-σ3≤ [σ]
σr4= 1/2 (σ1-σ2) 2+ (σ2-σ3) 2+ (σ3-σ1) 2≤ [σ]
