第四强度：形状改变比能理论基础

1. 第四强度理论的理论基础

       第四强度理论，又称为形状改变比能理论（或最大形状改变比能理论、米泽斯屈服条件），是基于材料在复杂应力状态下的屈服破坏机制提出的。该理论认为，材料的屈服破坏主要由形状改变比能引起，而不是由体积改变比能引起 。这一理论适用于塑性材料，如低碳钢等，这些材料在拉伸试验中表现出明显的屈服现象 。

2. 第四强度理论的公式及参数含义

       在三向应力状态下，形状改变比能      可以表示为：    其中：

•      、       和        是主应力，按代数值大小排序。
•       是材料的弹性模量。
•       是材料的泊松比 。

材料的屈服条件为：    其中，     是材料在单向拉伸状态下的屈服强度 。在实际应用中，通常使用相当应力      来表示：    并要求     ，以确保材料不发生屈服 。

3. 第四强度理论的概念

       第四强度理论的核心是形状改变比能。该理论认为，当材料中的形状改变比能达到其单向拉伸屈服时的极限值时，材料就会发生屈服破坏 。这一理论适用于塑性材料，如低碳钢等，这些材料在复杂应力状态下主要表现为塑性变形 。