GB150第一强度理论应用注意事项

GB150第一强度理论应用注意事项
GB150制定的强度理论主要是采用第一强度理论。《材料力学》中第一强度理论，又称最大拉应力理论，《压力容器设计工程师培训教程》与《压力容器实用技术丛书压力容器设计》中称最大主应力理论。个人认为最大主应力理论，没有明确是压应力还是拉应力，如果把拉应力和压应力都归纳在一起，与材料力学的第一强度理论认为最大拉应力是引起断裂的观点有出入。材料力学中指出，无论是简单应力状态还是复杂应力状态，只要最大拉应力达到材料性质的极限，即发生断裂（前提是存在拉应力）。单向压缩和多向压缩是不适用第一强度理论的。
主应力是主平面上的正应力，有正有负。法向向外为正，是拉力；法向向内为负，是压力。最大主应力理论，意思是代数值最大的主应力和代数值最小的主应力的绝对值都小于许用应力。是否代表最大拉应力或最大压应力达到极限时材料就断裂。这一点书上没有明确。
根据材料在单向压缩时表现出来的应力应变曲线，低碳钢单向压缩屈服以后越压越扁，并未断裂；铸铁压缩时沿45～55度角度截面错动破环，这与最大剪切应力理论符合，即第三强度理论。主应力为压应力时到达极限时并不发生主应力为拉应力时的断裂。
第一强度理论，不管称最大拉应力理论还是最大主应力理论，分清拉应力状态和压应力状态。表达式应该这样比较合理：σ＝MAX{σ1, σ2, σ3}≤[σ]；而不是σ＝MAX{|σ1|, |σ2|, |σ3|}≤[σ]。
外压容器强度分析时，内壁受环向压应力，不采用第一强度理论，因为不适合最大主应力为压应力的应力状态。而采用第三强度理论，最大剪应力理论。这样我们也明白了压力容器中如果有单向压缩，多向压缩时该如何定强度条件。
第一强度理论适用脆性材料断裂，第三第四用于材料塑性破坏，一般压力容器是塑性较好的材料，比较适合第三第四理论，但是第一理论和第三理论在工程计算上的结果没有明显差别。目前GB150以第一理论为主，JB4732以第三理论为主。

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