判断强度失效的四种强度理论
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材料因强度不足引起的失效现象是不同的。塑性材料，如普通碳钢以发生屈服现象出现塑性变形为失效形式的标志。脆性材料，如铸铁，失效现象则是突然断裂。
人们在长期生产生活中，综合分析材料的失效现象和相关资料，对强度失效提出各种假说，即材料之所以失效是应力、应变、应变能密度等因素中的一个引起的。本文主要介绍四种常用的强度理论。
四种常用的强度理论
01
最大拉应力理论(第一强度理论)
这一理论认为最大拉应力最大拉应力理论(第一强度理论)是引起断裂的主要因素。无论是什么应力状态，只要最大拉应力达到与材料性质有关的某一个极限值就会发生断裂而与应力状态无关，于是可以用单向应力状态确定极值。单向拉伸只有σ1(σ2=σ3=0)，当σ1大于σb发生断裂，于是断裂准则为：
σ1≤[σ]
铸铁等脆性材料在单项拉伸下断裂发生在应力最大横截面，扭转也是沿着拉应力最大的斜面发生断裂。
02
最大伸长线应变理论(第二强度理论)
这一理论认为最大伸长线应变是引起断裂的主要因素。无论什么应力状态只要最大伸长线应变 
达到与材料性质有关的某个极限值材料发生断裂。设沿用胡可定律计算应变
=
只要 达到极限值，就发生断裂，断裂准则为：
= 由广义胡可定律：
=
[σ1-
(σ2 σ3)]
将 
除以安全因数得到需用应力[σ]于是强度条件为：
-
≤[σ]
石料或者混凝土等脆性材料在受到轴向压缩时将沿着垂直于压力的方向开裂，裂开的方向就是 的方向。铸铁在拉-压二向应力且压力较大时实验结果与这一理论较为接近。
03
最大切应力理论(第三强度理论)
这一理论认为最大切应力是引起屈服的主要因素，最大切应力 
达到材料某个极限值便发生屈服。单向拉伸时，与轴线成45°的斜截面上的 =
时出现屈服。
又：
= 
所以：
≤[σ]最大切应力理论较好的解释塑性材料的屈服现象。例如，低碳钢拉伸，沿轴向45°方向出现滑移线，这一方向上切应力也恰好为最大值
04
最大畸变能密度理论(第四强度理论)
以上的四种强度理论。铸铁、石料、混凝土、玻璃等脆性材料通常以断裂的形式失效，宜采用第一第二强度理论。碳钢、铜、铝等塑性材料通常以屈服的形式失效，宜采用第三第四强度理论。
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