脆性材料Mohr失效准则的改进数学表示

摘要整理

目的：本文针对Rankine准则和Mohr准则等早期失效理论存在的精度问题进行深入分析，提出Mohr失效准则的改进模型。方法：以Mohr准则为基础，该准则用于预测脆性各向同性均质材料的失效，基于纯拉伸、纯压缩和纯扭转三种基本工况的试验数据。研究首先对Mohr模型进行批判性分析，随后将Mohr的三种基本单轴加载情况统一封装为一个参数可变的圆形方程，该方程能更准确地适应不同主应力加载条件。最后采用试验数据验证改进模型的有效性。结果：建立了一套材料评估程序，包含一系列简化的数学判别式，任何一个判别式首先预测失效即表明结构件整体失效。研究表明，采用单一参数化通用方程表示材料强度不仅可行且具有鲁棒性，为复杂应力状态下脆性材料失效预测提供了准确方法。研究局限：双轴加载数据采集条件不够理想。实际应用：建议后续研究扩展至铸铁以外的脆性材料，以提高研究成果的适用范围。创新价值：当前针对脆性材料的失效理论较少能完全满足工程需求，本研究方法的严谨性使其具有超越脆性材料范畴的应用潜力。

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