應力集中指在結構中存在一處幾何形狀或材料特性的不均勻性,導致該處受到的應力明顯大于周圍區(qū)域的現(xiàn)象。當應力集中超過材料的承載能力時,可能會發(fā)生裂紋、斷裂等事故。
1.應力集中的概念
應力集中是由不同材質、幾何形狀及受力方式等因素引起的,其主要表現(xiàn)為應力場和應變場出現(xiàn)局部集中的現(xiàn)象。結構中任何缺陷都會導致應力集中,如鋒口、孔洞、切削工具等。
2.應力集中的特點
應力集中的特點包括:局部應力集中、應力值較高、易導致材料損傷、疲勞壽命短等。在設計和制造過程中需盡可能避免應力集中,例如通過合理的材料選擇、工藝控制、結構優(yōu)化等手段來改善。
3.應力集中的應用
應力集中作為一種普遍的現(xiàn)象在實際工程中得到廣泛應用,例如:利用應力集中來制造彈性元件,如彈簧、鋼板彎曲等;在機械加工工藝中,采用切削工具來引導應力集中,以提高材料的切削效率。
閱讀全文