以下的图均只考虑二维,且没有切应力,有切应力的情况可以转换成只有两个正应力的情况,另外,这里画出的图均认为相当应力就是许用应力
第一,二强度理论用于脆性材料
两种强度理论的图均明显有一个转角,这是因为主应力的转变,当,;当,
绘制最大拉应变理论的代码如下
mu=0.3;%泊松比
sigma=200;%许用应力
x1=sigma/(1-mu);%两条线交点
x=0:x1/10:x1;
y1=sigma+mu.*x;
y2=-sigma/(mu)+x./(mu);
figure;
plot(x, y1, 'r--', 'LineWidth', 2);
% 保持当前图形,以便添加更多线
hold on;
% 绘制y2,使用蓝色虚线
plot(x, y2, 'b--', 'LineWidth', 2); % 'b--'表示蓝色虚线
% 添加网格
grid on;
% 添加x和y坐标轴标签
xlabel('x');
ylabel('y');
% 显示图例(如果需要)
legend('y1', 'y2');
第三,四强度理论用于脆性材料
这里绘制畸变能理论的图,公式为,用极坐标代替得
绘图代码如下
% 定义theta的范围和步长,为了只画右半部分
theta = linspace(-pi/2, pi/2, 500);
% 计算对应的r值
r = sqrt(2 ./ (2 - sin(2*theta))); % 注意使用./进行元素间除法
% 绘制极坐标图像
polarplot(theta, r);
title('r^2 = 2 / (2 - sin(2\theta))');
grid on;
% 将极坐标转换为直角坐标
x = r .* cos(theta);
y = r .* sin(theta);
% 绘制直角坐标图像
figure; % 创建一个新的图形窗口
plot(x, y); % 绘制x和y的图形
title('r^2 = 2 / (2 - sin(2\theta)) in Cartesian coordinates');%直接将theta转变为θ
xlabel('\sigma_x/\sigma_s');%可以显示Latex语句
ylabel('\sigma_y/\sigma_s');
grid on; % 显示网格
axis equal; % 设置坐标轴比例相等,以便图形不会变形
从图形上看,在极坐标系下的和在直角坐标系下的相同