三轴应力(stress triaxiality)是指物体在受力作用时,其内部应力的大小和方向不仅随截面的方位而变化,而且在同一截面上的各点处也不一定相同。具体来说,三轴应力状态是指通过物体内一点可以作出无数个不同取向的截面,其中一定可以选出三个互相垂直的截面,在它上面只有正应力作用,剪应力等于零。用这三个截面表达的某点上的应力,即称为此点的应力状态。三个主应力不等且都不等于零的应力状态称为三轴(三维、空间)应力状态。
三轴应力状态在材料力学中具有重要意义,因为它直接影响材料的屈服行为和断裂模式。应力三轴度(stress triaxiality)通常指的是在三个不同方向上施加应力的试验条件,以便更全面地了解材料在不同方向上的强度和变形行为。这是一种重要的试验方法,特别是在研究材料的强度、变形和破坏性质时。
数学上,应力三轴度可以通过静水压力与等效应力(Von Mises应力)的比值来描述。应力三轴度直接影响材料的屈服行为和断裂模式。静水压力是材料中的等向应力部分,仅影响体积变化。η>0表示材料以拉伸为主,η=0表示纯剪切状态(无静水压力),η<0表示材料以压缩为主。
建议在实际工程应用和材料研究中,充分考虑三轴应力状态,以便更准确地预测材料的性能和失效行为。