機械設計 Machine Design

最大正向應力理論Maximum Normal Stress Criterion

假設:任一主應力達到材料在單軸試驗中的強度時即破壞——拉應力達到拉伸強度 \(S_{ut}\),或壓應力達到壓縮強度 \(S_{uc}\)。適用於脆性材料。

στ−Suc​Sut​主莫爾圓必須在兩條虛線之間σ₁σ₂Sut​−Suc​Sut​−Suc​σ₃ = 0 時,(σ₁, σ₂) 必須落在方形內
$$\text{破壞條件:}\ \sigma_1\ge S_{ut}\quad\text{或}\quad\sigma_3\le-S_{uc}$$

補充:安全係數取兩者較小者

$$n=\min\left(\frac{S_{ut}}{\sigma_1},\ \frac{S_{uc}}{|\sigma_3|}\right)\qquad(\text{只取有拉應力或壓應力的那一項})$$

補充:此理論忽略了主應力之間的交互作用,在第二、四象限(一拉一壓)會高估安全性;脆性材料在這區通常改用莫爾理論。可在破壞理論比較器勾選「最大正向應力」與「Coulomb–Mohr」比較兩者在第四象限的差別。

原圖對照
最大正向應力理論