中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn各向同性材料均匀度强度理论黄家军*（安徽省宿州市埇桥区政务服务中心234000）摘要：本文根据材料破坏曲面的共同特点,提出了均匀度的概念,均匀度是平均应力σm的函数，D=f(σm,σmo,σmax,Rmax)，反映平均应力σm对材料破坏过程的影响，在一定范围内均匀度和平均应力σm成正相关,，均匀度决定材料破坏曲面的π平面的曲线形状和子午面上的弯曲度，通过均匀度概念把π平面上破坏曲线和子午面上破坏曲线联系起来。并且基于均匀度概念提出各向同性材料的破坏曲面方程。各向同性材料均匀度强度理论只有五个与材料相关的常数，五个材料常数的物理意义明确，文中给出了五个材料常数的确定方法。各向同性材料均匀度强度理论可以准确描述各类材料的破坏特性，和公开发表的水泥、花岗岩、铸铁、铝硅合金、沙土等试验结果非常一致，说明各向同性材料均匀度强度理论揭示了各类各向同性材料破坏的基本规律。关键词：材料力学；强度理论；均匀度;平均应力;破坏曲面;子午线中图分类号：Tu43IsotropicmaterialuniformitystrengththeoryHuangJiajun(AdministrativeServiceCenterYongqiaoDistrictSuzhouCity,AnhuiProvinceChina,234000)Abstract:Thisarticleproposedtheconceptofuniformitybasedonthecommonfeatureofthematerialdamagesurfaces.Uniformityisthefunctionofthemeanstressσm,D=f(σm,σmo,σmax,Rmax,),reflectingtheimpactoftheaveragestressσmonthefailureprocess.Inacertainrange,uniformityandaveragepressureσmispositivelycorrelated，andtheuniformitydeterminetheπplanecurveshapeofmaterialdamagesurfacesandthecurvatureofthemeridionalplane.Throughtheconceptofuniformity,welinkedthematerialdamagesurfacesontheπplaneanddestructioncurveofthemeridionalplane.Basedontheconceptofuniformity,weproposethedestroysurfaceequationofisotropicmaterial.Isotropicmaterialuniformitystrengththeoryhas5constantsrelatedtomaterialsofclearphysicalmeaning,andthispaperpresentsamethodfordeterminingthe5materialconstants.Isotropicmaterialuniformitystrengththeorycanaccuratelydescribethecharacteristicsofvarioustypesofmaterialdamage,andthetheoryisveryconsistentwiththepublishedtestresultsofcement,granite,castironandaluminum-siliconalloyandothermaterials,describingIsotropicmaterialuniformitystrengththeoryrevealsthebasiclawsofallkindsofdamagetoIsotropicmaterials.Keywords:mechanicsofmaterials;strengththeory;uniformity;averagestress;failuresurface;meridian0引言材料在各种复杂应力下的强度特性是材料力学研究最基本的问题，多年来世界各地学者进行了大量研究，俞茂宏教授进行了较为系统地总结[1]，综合大量的实验结果，在主应力空间材料的破坏曲面有以下几个基本特征[2、3、4]：(1)三向应力作用下的破坏面是在等压轴方向开口的曲面。(2)破坏曲面在π平面和子午面上为光滑凸曲线。(3)在π平面上凸曲线不是圆，但随平均压应力σm增大逐渐趋近于圆。（4）破坏面具有三轴对称性。(5)在π平面上破坏曲线在Mises圆内，在Mohr-Coulomb强度曲线以外。（6）大量金属材料是不受静水压应力的影响。比较材料的细观特征，我们可以发现金属材料的细观均匀一致，而水泥岩石的细观是充满空隙和不均匀。随着平均压应力的增加，象水泥、岩石等不均匀材料在π平面上的破坏曲线趋于圆，并且可以发生很大的塑性变形。这说明在平均压应力的作用下这类材料*作者简介：黄家军（1969年12月出生），男，主要研究方向：材料力学强度理论.E-mail:huangjiajun2000@sina.com-1-51015202530354045中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn的力学性能变的更加一致了。无SD效应（SD效应指材料的抗拉强度和抗压强度不同）的金属材料破坏是更符合第四强度理论，但是在平均拉应力增加到一定的程度，其在π平面上破坏曲线不再是圆，在接近三向等拉拉应力的作用下也表现为断裂破坏，断裂面粗糙，这说明随着平均拉应力的增加，均匀的...