พื้นผิวที่ค่าคงที่, , มีค่าคงที่ แสดงในปริภูมิความเค้นหลัก


พื้นผิวครากเป็นพื้นผิวห้ามิติในปริภูมิความเค้น หกมิติ พื้นผิวครากมักจะเป็น พื้นผิว นูนและสถานะความเค้นภายในพื้นผิวครากจะเป็นแบบยืดหยุ่น เมื่อสถานะความเค้นอยู่บนพื้นผิว วัสดุจะถึงจุดครากและวัสดุจะกลายเป็นพลาสติกการเสียรูปเพิ่มเติมของวัสดุทำให้สถานะความเค้นยังคงอยู่บนพื้นผิวคราก แม้ว่ารูปร่างและขนาดของพื้นผิวอาจเปลี่ยนแปลงไปตามการเสียรูปพลาสติกที่เกิดขึ้นก็ตาม ทั้งนี้เนื่องจากสถานะความเค้นที่อยู่นอกพื้นผิวครากนั้นไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในพลาสติกที่ไม่ขึ้นกับอัตราแม้ว่าจะเกิดขึ้นได้ในบางแบบจำลองของวิสโคพลาสติกก็ตาม[ 1 ]
พื้นผิวการคายตัวมักแสดงออกมาในรูปของ (และมองเห็นภาพใน) พื้นที่ ความเค้นหลักสามมิติ( ) พื้นที่สองหรือสามมิติที่ครอบคลุมโดยค่าคงที่ความเค้น ( ) หรือเวอร์ชันของ พื้นที่ความเค้น Haigh–Westergaardสามมิติดังนั้นเราอาจเขียนสมการของพื้นผิวการคายตัว (นั่นคือ ฟังก์ชันการคายตัว) ในรูปแบบ: 

แรงเค้นหลักอยู่ที่ไหน
โดยที่คือค่าคงที่หลักแรกของความเค้นโคชี และคือค่าคงที่หลักที่สองและสามของส่วนเบี่ยงเบนของความเค้นโคชี

โดยที่เป็นเวอร์ชันที่ปรับขนาดของและและเป็นฟังก์ชันของ




โดยที่เวอร์ชันที่ปรับขนาดของและและคือมุมความเค้น[ 2 ]หรือมุม Lode [ 3 ]



ตัวแปรคงที่ที่ใช้ในการอธิบายพื้นผิวผลผลิต
พื้นผิวที่ค่าคงที่, , มีค่าคงที่ แสดงในปริภูมิความเค้นหลัก


ค่าคงที่หลักแรก ( ) ของความเค้นโคชี ( ) และค่าคงที่หลักที่สองและสาม ( ) ของ ส่วน เบี่ยงเบน ( ) ของความเค้นโคชีถูกกำหนดดังนี้: 



![{\displaystyle {\begin{aligned}I_{1}&={\text{Tr}}({\boldsymbol {\sigma }})=\sigma _{1}+\sigma _{2}+\sigma _{3}\\J_{2}&={\tfrac {1}{2}}{\boldsymbol {s}}:{\boldsymbol {s}}={\tfrac {1}{6}}\left[(\sigma _{1}-\sigma _{2})^{2}+(\sigma _{2}-\sigma _{3})^{2}+(\sigma _{3}-\sigma _{1})^{2}\right]\\J_{3}&=\det({\boldsymbol {s}})={\tfrac {1}{3}}({\boldsymbol {s}}\cdot {\boldsymbol {s}}):{\boldsymbol {s}}=s_{1}s_{2}s_{3}\end{aligned}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2367aae106ad4915a3c05e829c4d06e62ee17c18)
โดยที่ ( ) คือค่าหลักของ, ( ) คือค่าหลักของ, และ 




เมท ริกซ์เอกลักษณ์อยู่ที่ไหน
โดยทั่วไปแล้ว ชุดปริมาณที่เกี่ยวข้อง ( ) จะถูกใช้เพื่ออธิบายพื้นผิวผลผลิตสำหรับวัสดุเสียดทานที่มีความเหนียวแน่นเช่น หิน ดิน และเซรามิก โดยจะกำหนดดังนี้ 

โดยที่คือความเค้นสมมูลอย่างไรก็ตาม ความเป็นไปได้ที่ค่า จะเป็นลบและค่าจินตนาการที่เกิดขึ้นทำให้การใช้ปริมาณเหล่านี้ในทางปฏิบัติเป็นปัญหา 


ชุดค่าคงที่ที่เกี่ยวข้องอีกชุดหนึ่งซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายคือ ( ) ซึ่งอธิบายระบบพิกัดทรงกระบอก ( พิกัด Haigh–Westergaard ) โดยกำหนดดังนี้: 

ระนาบ นี้ยังเรียกว่าระนาบเรนดูลลิกมุมนี้เรียกว่ามุมความเค้น ค่านี้บางครั้งเรียกว่าพารามิเตอร์โลด[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]และความสัมพันธ์ระหว่างและได้รับการเสนอครั้งแรกโดยโนโวซิลอฟ วีวี ในปี 1951 [ 7 ]ดูเพิ่มเติมที่[ 8 ]




ความเค้นหลักและพิกัด Haigh–Westergaard มีความสัมพันธ์กันโดย

คำจำกัดความที่แตกต่างกันของมุม Lode สามารถพบได้ในเอกสาร: [ 9 ]

ในกรณีนี้ ความเค้นหลักที่เรียงลำดับ (โดยที่) จะมีความสัมพันธ์กันโดย[ 10 ]

หมายเหตุข้อมูลที่ว่า Chakrabarty กำหนดมุมโหมดความเค้นเฉือนด้วย sin(3Teta) นั้นไม่ถูกต้อง (เท็จ) Chakrabarty ใช้พารามิเตอร์ Lode ที่มีเครื่องหมายตรงข้ามกับที่ปรากฏในเอกสารต้นฉบับของ Lode จากปี 1926 ดูหน้า 59 สูตร (3) ในหนังสือ «Chakrabarty, Jagabanduhu; 2006, Theory of Plasticity: Third edition, Elsevier, Amsterdam.» จริงๆ แล้ว Chakrabarty ได้กำหนดมุมของโหมดความเค้นเฉือนด้วย -sin(3Teta) เช่นเดียวกับที่เคยทำเป็นครั้งแรกที่ VV Novozhilov ในงานของเขาตั้งแต่ปี 1951, Novozhilov VV, «O связи между напряжениями и деформациями в нелинейно упругой среде» (เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียดในสื่อยืดหยุ่นที่ไม่เป็นเชิงเส้น), Прикладная математика и механика, 1951, p. 183-194; https://pmm.ipmnet.ru/ru/get/1951/15-2/183-194 งานชิ้นแรกที่นำเสนอข้อโต้แย้งและการอภิปรายอย่างมีเหตุผลว่าเหตุใดจึงควรและมีประโยชน์ในการกำหนดมุมโหมดความเค้นเฉือนด้วยฟังก์ชัน sin(.) โดยไม่คำนึงถึงเครื่องหมายของมุม theta คืองานของ Ziolkowski เรื่อง «Parametrization of Cauchy Stress Tensor Treated as Autonomous Object Using Isotropy Angle and Skewness Angle» จากปี 2022 https://et.ippt.pan.pl/index.php/et/article/view/2210 ซึ่งอธิบายว่าการนำคำจำกัดความของมุมโหมดความเค้นเฉือนด้วยฟังก์ชัน sin(.) มาใช้ในทางกายภาพหมายถึงการยอมรับการเฉือนบริสุทธิ์เป็นสถานะอ้างอิงในการเปรียบเทียบและมีการอธิบายว่าเหตุใดจึงมีประโยชน์มาก[ 11 ]
ตัวอย่างของพื้นผิวผลผลิต
ในทางวิศวกรรมมีพื้นผิวผลผลิตที่แตกต่างกันหลายแบบ และแบบที่นิยมใช้มากที่สุดมีดังต่อไปนี้
พื้นผิวผลผลิตเทรสก้า
เกณฑ์การครากของ Tresca ถือเป็นผลงานของHenri Tresca [ 12 ] นอกจากนี้ยังรู้จักกันในชื่อทฤษฎีความเค้นเฉือนสูงสุด (MSST) และเกณฑ์ Tresca–Guest [ 13 ] (TG) เกณฑ์ Tresca จะแสดงออกมาในรูปของความเค้นหลักดังนี้

ค่าความแข็งแรงครากในแนวเฉือนอยู่ที่ใด และค่าความแข็งแรงครากในแนวดึงอยู่ ที่ใด

รูปที่ 1 แสดงพื้นผิวการคายตัวของ Tresca–Guest ในพื้นที่สามมิติของความเค้นหลัก เป็นปริซึมหกด้านที่มีความยาวอนันต์ หมายความว่าวัสดุจะยังคงอยู่ในสภาวะยืดหยุ่นเมื่อความเค้นหลักทั้งสามมีค่าใกล้เคียงกัน ( ความดันไฮโดรสแตติก ) ไม่ว่าจะถูกบีบอัดหรือยืดออกมากเพียงใด อย่างไรก็ตาม เมื่อความเค้นหลักตัวใดตัวหนึ่งมีค่าน้อยกว่า (หรือมากกว่า) ตัวอื่นๆ วัสดุจะเกิดการเฉือน ในสถานการณ์เช่นนี้ หากความเค้นเฉือนถึงขีดจำกัดการคายตัว วัสดุจะเข้าสู่สภาวะพลาสติก รูปที่ 2 แสดงพื้นผิวการคายตัวของ Tresca–Guest ในพื้นที่ความเค้นสองมิติ เป็นหน้าตัดของปริซึมตามระนาบ 
รูปที่ 1: มุมมองพื้นผิวความเค้นหลักในแบบจำลอง Tresca–Guest ในพื้นที่ 3 มิติ
รูปที่ 2: พื้นผิวผลผลิต Tresca–Guest ในพื้นที่ 2 มิติ ( )
พื้นผิวผลผลิตของฟอน มิเซส
เกณฑ์การครากของฟอน มิเซส แสดงออกมาในรูปของความเค้นหลักดังนี้

จุดครากในการดึงแบบแกนเดียวอยู่ ที่ไหน
รูปที่ 3 แสดงพื้นผิวการคายตัวของฟอน มิเซสในปริภูมิสามมิติของความเค้นหลัก เป็นทรงกระบอก วงกลม ที่มีความยาวอนันต์ โดยมีแกนเอียงทำมุมเท่ากันกับความเค้นหลักทั้งสาม รูปที่ 4 แสดงพื้นผิวการคายตัวของฟอน มิเซสในปริภูมิสองมิติเมื่อเปรียบเทียบกับเกณฑ์ของเทรสกา-เกสต์ การตัดขวางทรงกระบอกฟอน มิเซสบนระนาบจะทำให้พื้นผิวการคายตัวมีรูปร่าง เป็นวงรี
รูปที่ 3: มุมมองของพื้นผิวการคายตัวของ Huber–Mises–Hencky ในพื้นที่ 3 มิติของความเค้นหลัก
รูปที่ 4: การเปรียบเทียบเกณฑ์ Tresca–Guest และ Huber–Mises–Hencky ในพื้นที่ 2 มิติ ( )
เกณฑ์ Burzyński-Yagn
เกณฑ์นี้[ 14 ] [ 15 ]ได้รับการกำหนดใหม่เป็นฟังก์ชันของโหนดไฮโดรสแตติกที่มีพิกัดและ


แสดงถึงสมการทั่วไปของพื้นผิวการหมุน ลำดับที่สองรอบ แกนไฮโดรสแตติก กรณีพิเศษบางกรณีได้แก่: [ 16 ]
- กระบอกสูบ(แม็กซ์เวลล์ (1865), ฮูเบอร์ (1904), ฟอน มิเซส (1913), เฮนกี (1924))

- กรวย(Botkin (1940), Drucker-Prager (1952), Mirolyubov (1953))
![{\displaystyle \gamma _{1}=\gamma _{2}\in ]0,1[}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/66ab6f7a14a52c2042d17030aa16705df21f1541)
- พาราโบลาลอยด์(Burzyński (1928), Balandin (1937), Torre (1947)),
![{\displaystyle \gamma _{1}\in ]0,1[,\gamma _{2}=0}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ab67fc470c16fd7d16b50462f9c9d7af9b70f566)
- ทรงรีที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ระนาบสมมาตร( เบลทรามิ (1885))

![{\displaystyle \gamma _{1}=-\gamma _{2}\in ]0,1[}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/19f234ad4d2cddbc2eb4b2b5c0dfcb2a128c275b)
- ทรงรีที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ ที่ ระนาบสมมาตร(Schleicher (1926))

![{\displaystyle \gamma _{1}\in ]0,1[,\gamma _{2}<0}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cc95c96fba08cb97251ef453346323702300f9ab)
- ไฮเปอร์โบโลอิดของแผ่นสองแผ่น(Burzynski (1928), Yagn (1931))
![{\displaystyle \gamma _{1}\in ]0,1[,\gamma _{2}\in ]0,\gamma _{1}[}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7bdf157e5b65de316f3462bcb5e2de9d10cda1cb)
- ไฮเปอร์โบโลอิดของแผ่นหนึ่งที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ระนาบสมมาตร, , (Kuhn (1980))



- ไฮเปอร์โบโลอิดของแผ่นเดียว( Filonenko-Boroditsch (1960), Gol'denblat-Kopnov (1968), Filin (1975))


ความสัมพันธ์ระหว่างแรงอัด-แรงดึง และแรงบิด-แรงดึง สามารถคำนวณได้ดังนี้

อัตราส่วนปัวซองที่สภาวะดึงและอัดได้มาจากการใช้


สำหรับวัสดุที่อ่อนตัวได้ ข้อจำกัด
![{\displaystyle \nu _{+}^{\mathrm {in} }\in {\bigg [}\,0.48,\,{\frac {1}{2}}\,{\bigg ]}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4b7c270b90d3c766fd6ecd9b7204e1622d9f7722)
เป็นสิ่งสำคัญ การประยุกต์ใช้เกณฑ์สมมาตรเชิงการหมุนสำหรับการแตกหักแบบเปราะด้วย
![{\displaystyle \nu _{+}^{\mathrm {in} }\in ]-1,~\nu _{+}^{\mathrm {el} }\,]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/690096f2ce81fb70324e3cebefabb993721ed772)
ยังไม่ได้มีการศึกษาอย่างเพียงพอ[ 17 ]
เกณฑ์ Burzyński-Yagn เหมาะสำหรับวัตถุประสงค์ทางวิชาการ สำหรับการใช้งานจริง ควรนำค่าคงที่ตัวที่สามของตัวเบี่ยงเบนในกำลังคี่และคู่มาใช้ในสมการ เช่น[ 18 ]

เกณฑ์ฮูเบอร์
เกณฑ์ Huber ประกอบด้วยทรงรี Beltrami และทรงกระบอก von Mises ที่ปรับขนาดในปริภูมิความเค้นหลัก[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]ดูเพิ่มเติมที่[ 23 ] [ 24 ]
![{\displaystyle 3\,I_{2}'=\left\{{\begin{array}{ll}\displaystyle {\frac {\sigma _{\mathrm {eq} }-\gamma _{1}\,I_{1}}{1-\gamma _{1}}}\,{\frac {\sigma _{\mathrm {eq} }+\gamma _{1}\,I_{1}}{1+\gamma _{1}}},&I_{1}>0\\[1em]\displaystyle {\frac {\sigma _{\mathrm {eq} }}{1-\gamma _{1}}}\,{\frac {\sigma _{\mathrm {eq} }}{1+\gamma _{1}}},&I_{1}\leq 0\end{array}}\right.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/84e5badc1256fedb02c6e3bb4e32c3c04f455c74)
โดยที่การเปลี่ยนผ่านระหว่างพื้นผิวในภาคตัดขวางนั้นสามารถหาอนุพันธ์ได้อย่างต่อเนื่อง เกณฑ์นี้แสดงถึง "มุมมองแบบคลาสสิก" เกี่ยวกับพฤติกรรมของวัสดุที่ไม่ยืดหยุ่น: 

- พฤติกรรมของวัสดุที่ไวต่อแรงกดสำหรับและ

![{\displaystyle \nu _{+}^{\mathrm {in} }\in \left]-1,\,1/2\right]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b0492b09eaa5450be7f96f4a04b025a37ef0a620)
- พฤติกรรมของวัสดุที่ไม่ไวต่อแรงดันสำหรับ


เกณฑ์ของ Huber สามารถใช้เป็นพื้นผิวผลผลิตได้ โดยมีข้อจำกัดเชิงประจักษ์สำหรับอัตราส่วนปัวซองที่แรงดึงซึ่งนำไปสู่ ![{\displaystyle \nu _{+}^{\mathrm {in} }\in [0.48,1/2]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/95b2a945c4242aba4b539c51f5dc7441fceda3b9)
![{\displaystyle \gamma _{1}\in [0,0.1155]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bee6b21ec154dddb4479a8f5fc3321c72ec824f4)
เกณฑ์ Huber และเกณฑ์ Huber ที่ดัดแปลงแล้วในระนาบ Burzyński: การตั้งค่าตามสมมติฐานความเค้นปกติ ( ) เกณฑ์ von Mises ( ) แสดงไว้เพื่อเปรียบเทียบ C - การอัดแบบแกนเดียว, Cc - การอัดแบบสองแกนในความสัมพันธ์ความเค้น 1:2, CC - การอัดแบบสองแกนเท่ากัน, CCC - การอัดแบบไฮโดรสแตติก, S หรือ TC - แรงเฉือน, T - แรงดึงแบบแกนเดียว, Tt - แรงดึงแบบสองแกนในความสัมพันธ์ความเค้น 1:2, TT - แรงดึงแบบสองแกนเท่ากัน, TTT - แรงดึงแบบไฮโดรสแตติก




เกณฑ์ Huber ที่แก้ไขแล้ว[ 25 ] [ 24 ]ดูเพิ่มเติม[ 26 ]เปรียบเทียบ[ 27 ]
![{\displaystyle 3\,I_{2}'=\left\{{\begin{array}{ll}\displaystyle {\frac {\sigma _{\mathrm {eq} }-\gamma _{1}\,I_{1}}{1-\gamma _{1}}}\,{\frac {\sigma _{\mathrm {eq} }-\gamma _{2}\,I_{1}}{1-\gamma _{2}}},&I_{1}>-d\,\sigma _{\mathrm {+} }\\[1em]\displaystyle {\frac {\sigma _{\mathrm {eq} }^{2}}{(1-\gamma _{1}-\gamma _{2})^{2}}},&I_{1}\leq -d\,\sigma _{\คณิตศาสตร์ {+} }\end{array}}\right.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7665d54a30d98465586f222a2ad1cf088bfd4d2a)
ประกอบด้วยทรงรีของชไลเชอร์ โดยมีข้อจำกัดของอัตราส่วนปัวซองที่จุดอัด

และทรงกระบอกที่มีการเปลี่ยนผ่านในหน้าตัดการตั้งค่าพารามิเตอร์ครั้งที่สองจะตามมาด้วยความสัมพันธ์ระหว่างการบีบอัด/การดึง 




เกณฑ์ Huber ที่ปรับปรุงแล้วสามารถปรับให้เข้ากับข้อมูลที่วัดได้ดีกว่าเกณฑ์ Huber สำหรับการตั้งค่า ให้ทำตามนี้ และ


ควรเลือกใช้เกณฑ์ Huber และเกณฑ์ Huber ที่ปรับปรุงแล้วแทนเกณฑ์ von Mises เนื่องจากจะได้ผลลัพธ์ที่ปลอดภัยกว่าในบริเวณนั้น สำหรับการใช้งานจริง ควรพิจารณาค่าคงที่ตัวที่สามของตัวเบี่ยงเบน ในเกณฑ์เหล่านี้ [ 24 ]

พื้นผิวผลผลิตโมห์ร-คูลอมบ์
เกณฑ์การคราก (การแตกหัก) ของ Mohr–Coulombคล้ายกับเกณฑ์ของ Tresca โดยมีข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับวัสดุที่มีความแข็งแรงครากด้านแรงดึงและแรงอัดแตกต่างกัน แบบจำลองนี้มักใช้ในการจำลองคอนกรีต ดินหรือวัสดุเม็ดเกณฑ์การครากของ Mohr–Coulomb สามารถแสดงได้ดังนี้:

ที่ไหน

และพารามิเตอร์และคือค่าความเค้นคราก (ความเค้นแตกหัก) ของวัสดุภายใต้แรงอัดและแรงดึงในแนวแกนเดียวตามลำดับ สูตรจะลดรูปเป็นเกณฑ์ของ Tresca ถ้า. 


รูปที่ 5 แสดงพื้นผิวการครากของ Mohr–Coulomb ในพื้นที่สามมิติของความเค้นหลัก เป็นปริซึมทรงกรวยและกำหนดมุมเอียงของพื้นผิวทรงกรวย รูปที่ 6 แสดงพื้นผิวการครากของ Mohr–Coulomb ในพื้นที่ความเค้นสองมิติ ในรูปที่ 6 และถูกใช้แทนและตามลำดับ ในสูตร เป็นหน้าตัดของปริซึมทรงกรวยนี้บนระนาบของในรูปที่ 6 Rr และ Rc ถูกใช้แทน Syc และ Syt ตามลำดับ ในสูตร 





รูปที่ 5: มุมมองพื้นผิวการครากของ Mohr–Coulomb ในพื้นที่ 3 มิติของความเค้นหลัก
รูปที่ 6: พื้นผิวผลผลิต Mohr–Coulomb ในพื้นที่ 2 มิติ ( )
พื้นผิวผลผลิต Drucker–Prager
เกณฑ์การครากของ Drucker –Pragerคล้ายกับเกณฑ์การครากของ von Mises โดยมีข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับการจัดการกับวัสดุที่มีความแข็งแรงครากด้านแรงดึงและแรงอัดแตกต่างกัน เกณฑ์นี้มักใช้กับคอนกรีตซึ่งทั้งแรงดึงและแรงเฉือนสามารถกำหนดการแตกหักได้ เกณฑ์การครากของ Drucker–Prager สามารถแสดงได้ดังนี้

ที่ไหน

และคือค่าความเค้นครากแบบแกนเดียวในสภาวะอัดและดึงตามลำดับ สูตรจะลดรูปเป็นสมการของฟอน มิเซสถ้า 


รูปที่ 7 แสดงพื้นผิวการคายตัวของ Drucker–Prager ในพื้นที่สามมิติของความเค้นหลัก เป็นรูปกรวย ปกติ รูปที่ 8 แสดงพื้นผิวการคายตัวของ Drucker–Prager ในพื้นที่สองมิติ โดเมนยืดหยุ่นรูปวงรีเป็นหน้าตัดของกรวยบนระนาบของ; สามารถเลือกให้ตัดกับพื้นผิวการคายตัวของ Mohr–Coulomb ที่จำนวนจุดยอดต่างกันได้ ทางเลือกหนึ่งคือการตัดกับพื้นผิวการคายตัวของ Mohr–Coulomb ที่จุดยอดสามจุดบนแต่ละด้านของเส้น แต่โดยทั่วไปมักเลือกตามธรรมเนียมให้เป็นจุดยอดในระบอบการบีบอัด[ 28 ]อีกทางเลือกหนึ่งคือการตัดกับพื้นผิวการคายตัวของ Mohr–Coulomb ที่จุดยอดสี่จุดบนแกนทั้งสอง (แบบแกนเดียว) หรือที่จุดยอดสองจุดบนแนวทแยง(แบบสองแกน) [ 29 ]เกณฑ์การคายตัวของ Drucker-Prager มักแสดงในรูปของความเหนียวแน่นของวัสดุและมุมเสียดทานด้วย 


รูปที่ 7: มุมมองของพื้นผิวการคายตัวของ Drucker–Prager ในพื้นที่ 3 มิติของความเค้นหลัก
รูปที่ 8: มุมมองของพื้นผิวการคายตัวของ Drucker–Prager ในพื้นที่ 2 มิติของความเค้นหลักพื้นผิวผลผลิต Bresler – Pister
เกณฑ์การครากของเบรสเลอร์-พิสเตอร์เป็นส่วนขยายของเกณฑ์การครากของดรักเกอร์-พราเกอร์ที่ใช้พารามิเตอร์สามตัว และมีเงื่อนไขเพิ่มเติมสำหรับวัสดุที่เกิดการครากภายใต้แรงอัดไฮโดรสแตติก ในแง่ของความเค้นหลัก เกณฑ์การครากนี้สามารถแสดงได้ดังนี้
![{\displaystyle S_{yc}={\tfrac {1}{\sqrt {2}}}\left[(\sigma _{1}-\sigma _{2})^{2}+(\sigma _{2}-\sigma _{3})^{2}+(\sigma _{3}-\sigma _{1})^{2}\right]^{1/2}-c_{0}-c_{1}~(\sigma _{1}+\sigma _{2}+\sigma _{3})-c_{2}~(\sigma _{1}+\sigma _{2}+\sigma _{3})^{2}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/168ce31fef86a9a05a75721a81e088c69edcf24f)
โดยที่เป็นค่าคงที่ของวัสดุ พารามิเตอร์เพิ่มเติมทำให้พื้นผิวการคายตัวมี หน้าตัด เป็นทรงรีเมื่อมองจากทิศทางตั้งฉากกับแกน ถ้าคือความเค้นคายตัวในการอัดแบบแกนเดียวคือความเค้นคายตัวในการดึงแบบแกนเดียว และคือความเค้นคายตัวในการอัดแบบสองแกน พารามิเตอร์สามารถแสดงได้ดังนี้ 





รูปที่ 9: มุมมองของพื้นผิวการครากของ Bresler–Pister ในพื้นที่ 3 มิติของความเค้นหลัก
รูปที่ 10: พื้นผิวผลผลิตของ Bresler–Pister ในพื้นที่ 2 มิติ ( )
พื้นผิวผลผลิตของวิลเลียม-วาร์นเก
เกณฑ์ผลผลิต Willam–Warnkeเป็นเกณฑ์ผลผลิต Mohr–Coulomb เวอร์ชันปรับเรียบที่มีสามพารามิเตอร์ซึ่งมีรูปแบบคล้ายคลึงกับเกณฑ์ผลผลิต Drucker–PragerและBresler–Pister
เกณฑ์ผลผลิตมีรูปแบบเชิงฟังก์ชันดังนี้

อย่างไรก็ตาม มักจะแสดงในพิกัด Haigh–Westergaard ดังนี้

เมื่อมองจากแนวแกนตัดขวางของพื้นผิว จะได้รูปสามเหลี่ยมที่เรียบ (ต่างจากของ Mohr–Coulomb) พื้นผิวการคายตัวของ Willam–Warnke มีลักษณะนูน และมีอนุพันธ์อันดับหนึ่งและอันดับสองที่ไม่ซ้ำกันและกำหนดไว้อย่างดีในทุกจุดบนพื้นผิว ดังนั้นแบบจำลอง Willam–Warnke จึงมีความเสถียรในการคำนวณและถูกนำไปใช้กับวัสดุที่มีแรงเสียดทานและแรงยึดเกาะหลากหลายชนิด
รูปที่ 11: มุมมองของพื้นผิวการครากของวิลเลียม-วาร์นเคในพื้นที่ 3 มิติของความเค้นหลัก
รูปที่ 12: พื้นผิวผลผลิต Willam–Warnke ในระนาบ -
พื้นผิวผลผลิตตรีโกณมิติของ Podgórski และ Rosendahl
เมื่อปรับให้เป็นมาตรฐานโดยสัมพันธ์กับความเค้นดึงแบบแกนเดียวเกณฑ์ของ Podgórski [ 30 ] จะเป็น ฟังก์ชัน ของมุมความเค้นดังนี้


โดยมีฟังก์ชันรูปร่างของสมมาตรสามเหลี่ยมในระนาบ 
![{\displaystyle \Omega _{3}(\theta ,\beta _{3},\chi _{3})=\cos \left[\displaystyle {\frac {1}{3}}\left(\pi \beta _{3}-\arccos[\,\sin(\chi _{3}\,{\frac {\pi }{2}})\,\!\cos 3\,\theta \,]\right)\right],\qquad \beta _{3}\in [0,\,1],\quad \chi _{3}\in [-1,\,1].}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/31655f9e540e841ea6d966f7a0bdbe1fd6304b4a)
ประกอบด้วยเกณฑ์ของ von Mises (วงกลมในระนาบ -, , ), Tresca (รูปหกเหลี่ยมปกติ, , ), Mariotte (รูปสามเหลี่ยมปกติ, , ), Ivlev [ 31 ] (รูปสามเหลี่ยมปกติ, , ) และเกณฑ์ลูกบาศก์ของ Sayir [ 32 ] (เกณฑ์ Ottosen [ 33 ] ) พร้อมด้วยและรูปหกเหลี่ยมไอโซทอกซัล (ด้านเท่า) ของเกณฑ์ Capurso [ 31 ] [ 32 ] [ 34 ] พร้อมด้วยการเปลี่ยนผ่าน von Mises - Tresca [ 35 ] เป็นไปตาม พร้อมด้วย, รูปหกเหลี่ยมไอโซโกนัล (มุมเท่า) ของเกณฑ์ Haythornthwaite [ 24 ] [ 36 ] [ 37 ]ที่มีเกณฑ์ Schmidt-Ishlinsky (รูปหกเหลี่ยมปกติ) ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยเกณฑ์ Podgórski 
![{\displaystyle \beta _{3}=[0,\,1]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/20634c0926a05259beda78f4e18b1ea6d38621be)










![{\displaystyle \chi _{3}=[0,1]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6b4456eca66f88480bde86583de8ac126d973ac4)
เกณฑ์ของ Rosendahl [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]อ่านว่า

โดยมีฟังก์ชันรูปร่างของสมมาตรหกเหลี่ยมในระนาบ 
![{\displaystyle \Omega _{6}(\theta ,\beta _{6},\chi _{6})=\cos \left[\displaystyle {\frac {1}{6}}\left(\pi \beta _{6}-\arccos[\,\sin(\chi _{6}\,{\frac {\pi }{2}})\,\!\cos 6\,\theta \,]\right)\right],\qquad \beta _{6}\in [0,\,1],\quad \chi _{6}\in [-1,\,1].}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e980c867fa1766fcc5a741ecf363e19c05a8bfe8)
ประกอบด้วยเกณฑ์ของ von Mises (วงกลม, , ), Tresca (หกเหลี่ยมปกติ, , ), Schmidt—Ishlinsky (หกเหลี่ยมปกติ, , ), Sokolovsky (สิบสองเหลี่ยมปกติ, , ) และเกณฑ์ bicubic [ 24 ] [ 38 ] [ 41 ] [ 42 ] ที่มีหรือเท่ากับและสิบสองเหลี่ยม isotoxal ของเกณฑ์ผลผลิตรวมของ Yu [ 43 ]ที่มีสิบสองเหลี่ยม isogonal ของเกณฑ์ ansatz แบบคูณของสมมาตรหกเหลี่ยม[ 24 ]ที่มีเกณฑ์ Ishlinsky-Ivlev (สิบสองเหลี่ยมปกติ) ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยเกณฑ์ Rosendahl ![{\displaystyle \beta _{6}=[0,\,1]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/61f7b566943062df913486ad99edfa445fbb58a1)










เกณฑ์ของ Podgórski และ Rosendahl อธิบายพื้นผิวเดี่ยวในปริภูมิความเค้นหลักโดยไม่มีเส้นขอบภายนอกเพิ่มเติมและการตัดกันของระนาบ โปรดทราบว่าเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเชิงตัวเลขสามารถนำฟังก์ชันส่วนจริงมาใช้ในฟังก์ชันรูปร่างได้: และการวางนัยทั่วไปในรูปแบบ[ 38 ]มีความเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบทางทฤษฎี 



การขยายเกณฑ์ที่ไวต่อแรงดันสามารถทำได้ด้วยการแทนที่ เชิงเส้น [ 24 ]

ซึ่งเพียงพอสำหรับการใช้งานหลายประเภท เช่น โลหะ เหล็กหล่อ โลหะผสม คอนกรีต โพลิเมอร์ที่ไม่เสริมแรง เป็นต้น
หน้าตัดพื้นฐานที่อธิบายโดยวงกลมและรูปหลายเหลี่ยมปกติที่มีสมมาตรแบบสามเหลี่ยมหรือหกเหลี่ยมในระนาบ
พื้นผิวผลผลิตของ Bigoni–Piccolroaz
เกณฑ์ผลผลิต Bigoni –Piccolroaz [ 44 ] [ 45 ]เป็นพื้นผิวเจ็ดพารามิเตอร์ที่กำหนดโดย

ฟังก์ชัน "เส้นเมริเดียน" อยู่ ที่ไหน
![{\displaystyle F(p)=\left\{{\begin{array}{ll}-Mp_{c}{\sqrt {(\phi -\phi ^{m})[2(1-\alpha )\phi +\alpha ]}},&\phi \in [0,1],\\+\infty ,&\phi \notin [0,1],\end{array}}\right.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9948aa54df1e39ab115e425b19f088dff39beadc)

อธิบายความไวต่อแรงดันและเป็นฟังก์ชัน "เบี่ยงเบน" [ 46 ]
![{\displaystyle g(\theta )={\frac {1}{\cos[\beta {\frac {\pi }{6}}-{\frac {1}{3}}\cos ^{-1}(\gamma \cos 3\theta )]}},}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dba97f3c7548243d55f4c6736d862e34b31b04cb)
อธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างค่า Lode กับผลผลิต พารามิเตอร์วัสดุทั้งเจ็ดที่ไม่เป็นลบ:

กำหนดรูปร่างของส่วนตัดตามแนวเส้นเมริเดียนและแนวเส้นเบี่ยงเบน
เกณฑ์นี้แสดงถึงพื้นผิวเรียบและนูน ซึ่งปิดทั้งแรงดึงและแรงอัดไฮโดรสแตติก และมีรูปร่างคล้ายหยดน้ำ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการอธิบายวัสดุที่มีแรงเสียดทานและวัสดุเม็ด เกณฑ์นี้ยังได้รับการขยายไปสู่กรณีของพื้นผิวที่มีมุมอีกด้วย[ 47 ]
ในพื้นที่ 3 มิติของความเค้นหลัก
ในระนาบ

พื้นผิวผลผลิตของ Bigoni-Piccolroaz
โคซิเน อันซัตซ์ (อัลเทนบาค-โบลชุน-โคลูปาเยฟ)
สำหรับการกำหนดเกณฑ์ความแข็งแรง มุมความเค้น

สามารถนำไปใช้ได้
เกณฑ์ต่อไปนี้สำหรับพฤติกรรมของวัสดุไอโซโทรปิก

ประกอบด้วยเกณฑ์อื่นๆ ที่เป็นที่รู้จักกันดีแต่ไม่เฉพาะเจาะจงหลายประการ หากเลือกค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสม
พารามิเตอร์และอธิบายรูปทรงเรขาคณิตของพื้นผิวในระนาบ โดยอยู่ภายใต้ข้อจำกัดต่างๆ 



ซึ่งเป็นผลมาจากเงื่อนไขความนูน มีการเสนอการกำหนดข้อจำกัดที่สามที่แม่นยำยิ่งขึ้นใน[ 48 ] [ 49 ]
พารามิเตอร์และอธิบายตำแหน่งของจุดตัดของพื้นผิวการคายตัวกับแกนไฮโดรสแตติก (เส้นทแยงมุมในปริภูมิความเค้นหลัก) จุดตัดเหล่านี้เรียกว่าโหนดไฮโดรสแตติก ในกรณีของวัสดุที่ไม่เกิดการแตกหักที่ความดันไฮโดรสแตติก (เหล็ก ทองเหลือง ฯลฯ) จะได้. ในทางกลับกัน สำหรับวัสดุที่เกิดการแตกหักที่ความดันไฮโดรสแตติก (โฟมแข็ง เซรามิก วัสดุเผาผนึก ฯลฯ) จะได้. 



เลขชี้กำลังจำนวนเต็มและอธิบาย ความโค้งของเส้นเมริเดียน เส้นเมริเดียนที่มีเป็นเส้นตรง และเส้นเมริเดียนที่มีเป็นพาราโบลา 




พื้นผิวผลผลิตของบาร์แลต
สำหรับวัสดุแอนไอโซโทรปิก คุณสมบัติทางกลจะแตกต่างกันไปตามทิศทางของกระบวนการที่ใช้ (เช่น การรีด) ดังนั้น การใช้ฟังก์ชันความเค้นคราคแบบแอนไอโซโทรปิกจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ตั้งแต่ปี 1989 Frederic Barlatได้พัฒนาชุดฟังก์ชันความเค้นคราคสำหรับการสร้างแบบจำลองเชิงโครงสร้างของแอนไอโซโทรปิกพลาสติก ในบรรดาฟังก์ชันเหล่านั้น เกณฑ์ความเค้นคราค Yld2000-2D ได้ถูกนำไปใช้กับโลหะแผ่นหลากหลายชนิด (เช่น โลหะผสมอะลูมิเนียมและเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงขั้นสูง) แบบจำลอง Yld2000-2D เป็นฟังก์ชันความเค้นคราคแบบไม่ใช้กำลังสอง โดยอาศัยการแปลงเชิงเส้นสองครั้งของเทนเซอร์ความเค้น:
:
เส้นกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างผลผลิตและค่าความต่างศักย์ (Yld2000-2D) สำหรับแผ่นโลหะ AA6022 T4- โดยที่ความเค้นประสิทธิผลคือ และและคือเมทริกซ์ที่แปลงแล้ว (โดยการแปลงเชิงเส้น C หรือ L):




- โดยที่ s คือเทนเซอร์ความเค้นเบี่ยงเบน
สำหรับค่าหลักของ X' และ X” นั้น สามารถแสดงแบบจำลองได้ดังนี้:

และ:
![{\displaystyle \left[{\begin{array}{*{20}{c}}{{L'}_{11}}\\{{L'}_{12}}\\{{L'}_{21}}\\{{L'}_{22}}\\{{L'}_{66}}\end{array}}\right]=\left[{\begin{array}{*{20}{c}}{2/3}&0&0\\{-1/3}&0&0\\0&{-1/3}&0\\0&{-2/3}&0\\0&0&1\end{array}}\right]\left[{\begin{array}{*{20}{c}}{\alpha _{1}}\\{\alpha _{2}}\\{\alpha _{7}}\end{array}}\right],\left[{\begin{array}{*{20}{c}}{{L''}_{11}}\\{{L''}_{12}}\\{{L''}_{21}}\\{{L''}_{22}}\\{{L''}_{66}}\end{array}}\right]=\left[{\begin{array}{*{20}{c}}{-2}&2&8&{-2}&0\\1&{-4}&{-4}&4&0\\4&{-4}&{-4}&4&0\\{-2}&8&2&{-2}&0\\0&0&0&0&1\end{array}}\right]\left[{\begin{array}{*{20}{c}}{\alpha _{3}}\\{\alpha _{4}}\\{\alpha _{5}}\\{\alpha _{6}}\\{\alpha _{8}}\end{array}}\right]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4ad31d6027e7e5da286c1ec7579505cffa4c919c)
พารามิเตอร์ ทั้งแปดของแบบจำลอง Yld2000-2D ของ Barlat จะต้องได้รับการระบุด้วยชุดการทดลอง 
ดูเพิ่มเติม