材料強度學的基本假定

  材料強度學一方麵必須用連續介質力學的方法去獲得評價(jia) 參數，另一方麵必須從(cong) 真實材料的內(nei) 部組織結構變化出去考察其失效或破壞條件，它實際上起著將理想模型化了的連續體(ti) 與(yu) 真實材料起來的橋梁作用。在獲取評價(jia) 參數時，不可避免地要用到連續介質力學的基本假定，但這些假定隻是在獲取評價(jia) 參數時才使用。由於(yu) 在材料強度學中更重要的是把真實的材料行為(wei) 與(yu) 宏觀評價(jia) 參數的臨(lin) 界狀態起來，所以還必須引入一些特殊的基本假定才能建立起這種。

    （1）表征假定：雖然建立在連續性和均勻性等假定之上的應力應變等參數，並不代表材料內(nei) 部具體(ti) 微觀結構上的真實受力或變形狀態，但它們(men) 可以用來表示其具有平均或統計意義(yi) 上的受力或變形狀態。

    （2）行為(wei) 假定：材料的力學行為(wei) 是通過具有平均或統計意義(yi) 的受力或變形狀態表現出來的，某個(ge) 特定微結構的力學行為(wei) 並不代表材料的力學特性。

    （3）失效及破壞狀態假定：構件的失效或破壞，是其材料的受力或變形狀態，達到材料本身固有的某個(ge) 臨(lin) 界狀態時發生的結果。這種臨(lin) 界狀態是由材料內(nei) 部典型微結構的失效或破壞機理決(jue) 定的。典型微結構是指具有代表性和統計特征的微結構，而不是某一特定的微結構。因此，對應於(yu) 失效臨(lin) 界狀態的宏觀參數的極限值，必然是具有統計特征的。

    （4）典型微結構臨(lin) 界狀態假定：對應於(yu) 一種失效機理，典型微結構的臨(lin) 界狀態是材料所固有的，不會(hui) 因為(wei) 構件的形狀和受力狀態的改變而改變。這種典型微結構的臨(lin) 界狀態，可以通過斷麵顯微觀察等手段來確定。失效機理不同，則臨(lin) 界狀態也不同。

    （5）缺陷分布假定：對於(yu) 具有某一固有強度特性的材料，各種類型的微結構在材料內(nei) 部不同部位出現的概率是一樣的。反之，如果這種概率是不一樣的，則強度特性也將具有位置依存特性（如梯度材料等）。

    （6）包容性假定：具有隨機分布特征的內(nei) 部微觀缺陷對失效及破壞臨(lin) 界狀態（具有組織敏感性）的影響，可以被包含於(yu) 材料強度特性的統計特征中。必須指出，即使是同一種材料 ，在不同部位其內(nei) 部微觀組織結構也不可能是*相同的。包容性假定使得我們(men) 可以不必考慮材料內(nei) 這種微觀結構差別對組織敏感量和評價(jia) 方法的影響。

    以上假定和處理方法已被大量的實驗結果和工程事例證實是合理的。相對於(yu) 連續介質力學的基本假定把分析模型和真實材料的變形特性起來，這些假定起到了將分析模型與(yu) 現實材料的強度特性起來的作用。另一方麵，這些假定實際上也限定了材料的力學特性概念及破壞準則等，隻有在一定的尺度範圍內(nei) 才有意義(yi) ，不能細化到具體(ti) 的微觀結構。

注：實驗過程中結合測試儀(yi) 器如進行測試實驗，得到材料性能的數據。