材料强度学的研究目的（3）

  一般地，要建立材料的失效准则，即发生失效的临界状态的判别式（这里不包括几何强度不足引起的失效），必须注意以下两个一般性要求：一是对同一材料，不论构件的几何形状及受力状态如何，对应于同一种失效的条件应该是同一的；二是对不同的材料，如果是同一类材料（如脆性材料、韧性材料等），则其失效条件必须是同形的（即只是其中的一些材料常数发生变化）。未经这种一般性验证的失效条件，一般只是个案（case by case）研究，而不是科学的具有通用性的失效评价准则。这种一般性要求，导致材料强度学必须从是失效的本质因素（即微观机理或宏观普遍真理如能量平衡等）入手，来研究材料的失效条件与形成强度特性的机制，反过来也说明了仅从实验结果来建立破坏准则的经验方法并不一定能给出具有普遍性的失效准则。建立了具有一般性的失效准则后，材料的强度特性实际上只需用一个或少数几个简单受力状态下的应力或应变的临界值来表示，而无须对每一种复杂受力状态都给出一个临界值。

    另一方面，材料的破坏或失效，总是在力（可以是外力，也可以是内力）的作用下发生的，归根结底是力作用的结果，而且它并不是孤立地发生的，而是与破坏或失效发生前的作用力及其相应甚至包括其履历相关的。因此，从因果律的角度看，研究材料破坏或失效的条件，应该是从破坏或失效发生前的受力及变形状态出发，而不能以破坏发生后的状态作为判断的依据。但为了分析材料破坏的机理，我们常常需要对材料断片进行微观组织结构的观测。此时实际上已包含了一个假定，即破坏或失效会引起宏观参数的显著变化或突变，但材料的微观结构（破面除外）则不存在突变。这样我们就可以通过对断面组织结构的观测，来得到材料发生破坏时的微观组织结构形式。这一假定是我们从微观结构方面进行材料强度特性分析的依据。

    必须指出，虽然对于传统的常见材料，常见工况下的破坏准则和强度特性都是现成的，但对于不断涌现的新材料或新环境下的材料破坏评价，一般其破坏机理与传统材料有所不同，往往无法应用已有的破坏准则，而要求力学工作者去建立新的失效准则或对现有准则作必要的扩展。不仅如此，如何本质性地描述新材料的力学行为，如强度特性、变形特性等，也常需要新的方法。即使是对于传统的常见材料，由于使用条件的化、苛刻化等原因，其破坏机理也远没有*搞清楚。这就要求我们必须对失效机理及材料强度特性等的成因有系统的知识，才能正确处理工程实际中涌现出的各种形式的破坏或失效的问题。