Назначение гипотез прочности

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

При сложном напряженном состоянии (двух- или трехосном) такое условие составить нельзя, потому что не известно, как влияет каждое из главных напряжений на прочность материала. Поэтому прибегают к определенным теориям (гипотезам) прочности. Цель гипотез - заменить сложное напряженное состояние на равнопрочное одноосное, напряжение при котором называют эквивалентным . Сравнивая с допускаемым напряжением составляют условие прочности при сложном напряженном состоянии.

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

Правильность гипотез 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.

Гипотез прочности много и поиски новых продолжаются и в настоящее время. Мы рассмотрим лишь классические гипотезы прочности.