材料强度学的研究目的（1）

  材料强度学是固体力学的一个很有特色的分支学科，也是一门力学与材料科学、固体物理学等的交叉学科。它是一门研究材料变形、微观组织结构演化、失效破坏等力学行为的机理及相应材料特性的本质性描述方法的学问；通过实验仪器如持粘性测试仪，初粘性测试仪、拉力试验机等测试材料的各种性能是否达标，通过对变形及失效破坏机理的研究，建立具有普遍意义的破坏准则，并寻找出材料强度特性与微观组织结构之间的内在关系。相比较而言，一般的固体力学分支学科都是在连续介质假定的基础上展开的，往往只着重于应力或应变等评价参数的分析方法及其理论基础，而把材料特性以及失效或评价准则作为已知或可由实验得到的经验公式来处理，其理论体系并不涉及材料破坏机理或强度特性的成因等问题。材料强度则更注重于材料强度特性的成因，着重于变形、失效破坏等力学行为的机理，从材料内部组织结构及其演化来考察宏观材料力学行为的之所以然。因此，材料强学的一端是以连续介质为基础的宏观力学行为或特性，而另一端则是连续介质概念不能适用的现实材料内部微观结构。简单地说，材料强度学就是要找出这两端之间的客观内在关系。由于受多尺度力学发展水平的限制，应该说目前这种或说明还只是定性的和经验性的，但这种基于微观机理所得到的关于材料力学行为的认识却是本质性和一般性的，因此，人们把材料强度学归类为具有工学特征的科学。

    构件在什么样的条件下发生破坏或者不能满足原设计的使用要求，是工程实际中首先必须回答的问题，也是人们进行各种固体力学分析的目的。我们将构件发生破坏或者不能满足原设计要求的情况，称为构件的失效。在具体的工程结构中，构件的形式可以是千变万化的，其失效形式也可以有多种。如果对各种构件分别进行具体的分析研究，来寻求其失效条件或准则，显然是做不胜做，难以具有共性的。因此我们要寻求的是，具有共性亦即可以普遍适用的判别失效或安全程度的方法。构件的失效可以分为因构件的整体性能不足和构件内局部材料的性能不足引起的两种。除受力状态外，前者（如失稳）不仅受材料特性本身的影响，而且还与构件的几何形状及约束条件等有关，其强度行为常称为构件的几何强度特性，后者则只与材料本身有关，其强度行为称为材料强度特性。材料强度学研究的主要对象是后者，即认为：构件失效是其材料的受力或变形状态，达到材料本身的固有能力（对应于一个临界状态）所造成的，这一临界状态时的应力或应变就对应于材料的强度特性。材料的强度特性决定于它的失效机理及相关的内部微观组织结构，在不同的工况下可以有不同的表现形式，但在同一种失效机理下则体现为一种固有的特性（即不同表达形式的强度值之间必然有某种内在的）。顺便指出，由于材料的受力或变形状态是利用连续介质力学的方法来描述的，因此，材料的变形及强度特性是用建立在连续介质假定上的宏观参数，而不是用材料微观结构层次上的量来表示的。