名词解释应力集中
应力集中的概念及其避免措施

应力集中的概念及其避免措施现今社会,由于应力集中造成构件断裂,产生疲劳,对结构安全危害大。
了解应力集中,并找出其避免措施,对人们的生活具有重大的意义。
首先,先让我们了解一下应力与应力集中的概念,应力即受力物体截面上内力的集度,即单位面积上的内力。
公式记为σ=F/S(其中,σ表示应力;ΔFj表示在j 方向的施力;ΔAi表示在i 方向的受力面积)。
材料在交变应力作用下产生的破坏称为疲劳破坏。
通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时,破坏可能发生。
另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大,这种现象称为应力集中。
对于由脆性材料制成的构件,应力集中现象将一直保持到最大局部应力到达强度极限之前。
因此,在设计脆性材料构件时,应考虑应力集中的影响。
对于由塑性材料制成的构件,应力集中对其在静载荷作用下的强度则几乎无影响。
所以,在研究塑性材料构件的静强度问题时,通常不考虑应力集中的影响。
承受轴向拉伸、压缩的构件,只有在寓加力区域稍远且横截面尺寸又无剧烈变化的区域内,横截面上的应力才是均匀分布的。
然而实际工程构件中,有些零件常存在切口、切槽、油孔、螺纹等,致使这些部位上的截面尺寸发生突然变化。
如开有圆孔和带有切口的板条,当其受轴向拉伸时,在圆孔和切口附近的局部区域内,应力的数值剧烈增加,而在离开这一区域稍远的地方,应力迅速降低而趋于均匀。
这时,横截面上的应力不再均匀分布,这已为理论和实验证实。
在静荷载作用下,各种材料对应力集中的敏感程度是不同的。
像低碳钢那样的塑性材料具有屈服阶段,当孔边附近的最大应力达到屈服极限时,该处材料首先屈服,应力暂时不再增大。
如外力继续增加,增加的应力就由截面上尚未屈服的材料所承担,是截面上其他点的应力相继增大到屈服极限,该截面上的应力逐渐趋于平均,如图2-32所示。
因此,用塑性材料制作的零件,在静载荷作用下可以不考虑应力集中的影响。
而对于组织均匀的脆性材料,因材料不存在屈服,当孔边最大应力的值达到材料的强度极限时,该处首先断裂。
钢结构名词解释和简答题

塑形破坏:破坏前延续时间长,变形大,破坏前有先兆,有明显缩颈现象,断口与作用力呈45度角,断口呈纤维状。
热脆:高温时,硫化铁融化使钢材变脆,因而在焊接或热加工时,会出现热裂纹。
蓝脆:温度达到250度时,抗拉强度局部提高,而塑形降低,钢材呈现脆性,表面发蓝。
应力集中:构件形状突然改变或或材料不连续的地方,应力分布不均匀而出现局部应力增大。
时效硬化:冶铁时留在纯铁体中的碳和氮的固溶体,不稳定,随时间增加逐渐从纯铁体中析出,阻碍纯铁体塑性变形,使得纯铁体强度增大塑性和韧性降低。
可靠性:结构或构件在规定时间内,规定条件下完成预定功能的概率,是结构安全性和耐久性的总称。
脆性破坏:无任何迹象的从应力集中处断裂,断口齐平,呈有光泽晶粒状冷脆:在低温下P以及P和纯铁体形成的不稳定固溶体会使钢材变脆,提高钢材强度和抗锈蚀性但会使塑性和韧性严重降低,不利于钢材冷加工疲劳破坏:钢材在反复荷载作用下,虽然应力低于抗拉强度甚至屈服点,也会发生破坏柱子曲线:压杆失稳时,临界应力与长细比λ之间的关系曲线高强钢材:通过各种可能的技术措施提高钢材的强度,但对其他性能削弱并不大的钢材冲击韧性:钢材抵抗冲击荷载的能力,是反映强度和塑性的综合指标。
冷弯性能:表示钢材塑性变形能力的综合指标,直接反映材质优劣及内部有无缺陷。
屈强比:钢材屈服强度与抗拉强度之比。
屈强比表明设计强度的一种储备,屈强比愈大,强度储备愈小,不够安全;屈强比愈小,强度储备愈大,结构愈安全,但当钢材屈强比过小时,其强度利用率低,、不经济。
换算细长比:钢材具有较好的塑性和韧性为啥还会发生脆性破坏?答:化学成分,冶金缺陷,钢材硬化,温度影响,应力集中,反复荷载选用钢材考虑哪些因素?答:要使结构安全可靠,要最大可能节约钢材和降低造价。
1结构类型和重要性2荷载性质3连接方法4工作条件焊接残余应力对结构性能有哪些影响?答:1对结构静力2对结构刚度3对压杆稳定系数4对疲劳强度5对低温冷脆钢材中残余应力形成原因?答:1焊接时不均匀升温冷却2钢材轧制3钢材冷加工影响受弯构件整体稳定承载力的因素答:1荷载作用种类,位置及梁端支撑情况2截面抗弯刚度3截面抗扭刚度4侧向支撑点的间距5梁高为啥钢结构设计采用理想弹塑性模型?答:钢材拉压等强,各向同性,采用弹塑性材料理论性分析结果与试验结果较吻合。
应力集中

应力集中是指受力构件由于几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力显著增大的现象。
当材料受力时材料表面及内部缺陷处的应力远大于平均应力的现象称为应力集中现象,简称应力集中。
通过提高冶金质量、加工质量可有效减小应力集中。
脆性材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即破坏断裂的性质。
对于由脆性材料制成的构件,应力集中现象将一直保持到最大局部应力到达强度极限之前。
因此,在设计脆性材料构件时,应考虑应力集中的影响。
对于由塑性材料制成的构件,应力集中对其在静载荷作用下的强度则几乎无影响。
所以,在研究塑性材料构件的静强度问题时,通常不考虑应力集中的影响。
铸铁(牌号一般为以Q、HT等开头的材料),与非金属材料都是脆性材料,碳钢(如45、20等)、铬钢、硅合金钢还有其他一些硬度较小而韧性较好的合金钢为塑性材料延伸率δ是衡量材料塑性性能的指标。
——工程上通常把δ>5%的材料称为塑性材料,如钢、铜、铝合金等;把δ<5%的材料称为脆性材料,如铸铁、陶瓷、石材等。
低碳钢是典型的塑性材料,其延伸率δ为20~30%。
铸铁是典型的脆性材料,其延伸率δ<1%。
由低碳钢等塑性材料制成的构件,当应力达到屈服极限σs时,会因显著的塑性变形而使构件原有形状和尺寸发生改变,不再能够正常工作。
由铸铁等脆性材料制成的构件,会因应力达到强度极限σb而发生断裂,尽管断裂之前变形还很小。
构件失去正常工作能力或发生断裂破坏时的应力,称为极限应力。
塑性材料在断裂前已发生显著的塑性变形,故塑性材料的极限应力应是屈服极限σs,而脆性材料直至断裂时也无显著的变形,故脆性材料的极限应力就是强度极限σb。
塑性材料和脆性材料在力学性能上的主要差异是:塑性材料在断裂前的变形较大,塑性指标(断面收缩率和伸长率)较高,抵抗拉断的能力较好,其常用的强度指标是屈服极限,而且一般地说,在拉伸和压缩时的屈服极限值相同。
脆性材料在断裂前变形较小,塑性指标较低,其强度指标是强度极限,而其抗拉强度远低于抗压强度。
应力集中

应力集中是指受力构件由于几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力显著增大的现象。
当材料受力时材料表面及内部缺陷处的应力远大于平均应力的现象称为应力集中现象,简称应力集中。
通过提高冶金质量、加工质量可有效减小应力集中。
脆性材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即破坏断裂的性质。
对于由脆性材料制成的构件,应力集中现象将一直保持到最大局部应力到达强度极限之前。
因此,在设计脆性材料构件时,应考虑应力集中的影响。
对于由塑性材料制成的构件,应力集中对其在静载荷作用下的强度则几乎无影响。
所以,在研究塑性材料构件的静强度问题时,通常不考虑应力集中的影响。
铸铁(牌号一般为以Q、HT等开头的材料),与非金属材料都是脆性材料,碳钢(如45、20等)、铬钢、硅合金钢还有其他一些硬度较小而韧性较好的合金钢为塑性材料延伸率δ是衡量材料塑性性能的指标。
——工程上通常把δ>5%的材料称为塑性材料,如钢、铜、铝合金等;把δ<5%的材料称为脆性材料,如铸铁、陶瓷、石材等。
低碳钢是典型的塑性材料,其延伸率δ为20~30%。
铸铁是典型的脆性材料,其延伸率δ<1%。
由低碳钢等塑性材料制成的构件,当应力达到屈服极限σs时,会因显著的塑性变形而使构件原有形状和尺寸发生改变,不再能够正常工作。
由铸铁等脆性材料制成的构件,会因应力达到强度极限σb而发生断裂,尽管断裂之前变形还很小。
构件失去正常工作能力或发生断裂破坏时的应力,称为极限应力。
塑性材料在断裂前已发生显著的塑性变形,故塑性材料的极限应力应是屈服极限σs,而脆性材料直至断裂时也无显著的变形,故脆性材料的极限应力就是强度极限σb。
塑性材料和脆性材料在力学性能上的主要差异是:塑性材料在断裂前的变形较大,塑性指标(断面收缩率和伸长率)较高,抵抗拉断的能力较好,其常用的强度指标是屈服极限,而且一般地说,在拉伸和压缩时的屈服极限值相同。
脆性材料在断裂前变形较小,塑性指标较低,其强度指标是强度极限,而其抗拉强度远低于抗压强度。
应力集中点解释-概述说明以及解释

应力集中点解释-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言应力集中点是指在材料中存在的局部应力远远高于周围区域的点。
它是材料疲劳、断裂和变形的主要起因之一,引起了广泛的学术关注和工程实践。
应力集中点的形成是由于材料内部的几何形状或应力的非均匀分布导致的。
当材料在受到力的作用下发生变形时,应力会在材料中传递并分布。
在一些几何形状复杂或应力集中的地方,导致应力分布不均匀,形成应力集中点。
这些点通常呈现出局部应力远远高于周围区域的特点。
应力集中点对材料的影响是十分显著的。
它会导致材料的疲劳寿命大幅降低,甚至引发断裂。
此外,应力集中点也会造成材料的变形不均匀,影响材料的使用性能。
因此,对于应力集中点的研究和解释具有重要意义。
本文将对应力集中点进行深入的解释和分析。
首先,将对应力集中点的定义和特点进行阐述,帮助读者更好地理解应力集中点的本质。
接着,将探讨应力集中点的成因,从而揭示应力集中点形成的原理和机制。
最后,将探讨应力集中点在工程实践中的重要性,并提供应对应力集中点的方法和技术。
通过本文的阅读,读者将对应力集中点有更深入的了解,并能够更好地应对和解决与应力集中点相关的问题。
相信本文能够为读者提供有价值的参考和指导。
文章结构部分的内容可以如下所示:1.2 文章结构本文将按照以下顺序来介绍应力集中点的解释:2.正文2.1 应力集中点的定义和特点在这一部分,将详细解释应力集中点的概念以及其特点。
首先,会给出应力集中点的定义,即当力的作用下,在工程结构中的某个局部位置产生应力远大于周围区域的现象。
接着,会探讨应力集中点的特点,比如应力集中程度的高低、应力集中位置的局部性等。
2.2 应力集中点的成因这一部分将详细分析导致应力集中点产生的原因。
首先,会介绍结构形状和材料特性对应力集中的影响,即不同形状和材料的结构在受力下会产生不同程度的应力集中。
其次,会介绍力的作用方式对应力集中的影响,如拉伸、压缩、扭曲等力的作用方式会导致应力集中点分布的不同。
应力集中的定义

应力集中的定义应力集中的定义应力集中是指在材料中存在着一些几何形状或载荷形式不均匀的部位,使得在这些部位处产生了较大的应力集中。
这种现象会导致材料的疲劳寿命降低、裂纹扩展加速、甚至引起断裂等严重后果。
因此,对于工程设计和材料选择来说,应力集中问题是非常重要的。
应力集中的原因应力集中主要是由于几何形状和载荷形式不均匀引起的。
例如,在悬臂梁上施加一个重物时,梁上距离重物最近处会出现较大的弯曲应力;在孔洞附近施加载荷时,孔洞周围也会出现较大的拉伸或压缩应力。
此外,材料内部存在缺陷、夹杂物或焊接缺陷等也会导致局部应力集中。
影响因素影响应力集中程度的因素很多,主要包括:载荷大小、载荷类型(拉伸、压缩、剪切等)、几何形状(尺寸、角度等)、材料性质(弹性模量、屈服强度等)、表面处理等。
这些因素的改变都会影响应力集中的程度和位置。
应力集中的危害应力集中会导致材料的疲劳寿命降低,裂纹扩展加速,甚至引起断裂等严重后果。
在工程设计和材料选择时,必须考虑应力集中问题。
如果忽略了这个问题,可能导致工程事故的发生。
应力集中的评估方法为了评估应力集中问题,可以采用有限元分析、试验测试、理论计算等方法。
其中有限元分析是最常用的方法之一,它可以通过数值模拟得到局部应力和变形情况,并进一步评估材料的疲劳寿命和断裂风险。
试验测试则是通过实验测量得到局部应力和变形情况,并验证有限元分析结果的准确性。
理论计算则是根据材料力学理论进行计算,但由于其假设条件比较苛刻,通常只适用于简单几何形状。
应对措施为了避免或减轻应力集中问题带来的危害,可以采取以下措施:一是优化设计,尽量避免出现几何形状不均匀的部位;二是加强材料的表面处理,提高材料的抗蚀性和抗疲劳性;三是采用减载、增加支撑等方法,降低局部应力集中程度;四是选择合适的材料,提高材料的强度和韧性。
这些措施可以有效地减轻应力集中问题带来的危害。
结语应力集中问题在工程设计和材料选择中非常重要。
了解应力集中问题的原因、影响因素、评估方法和应对措施,对于提高工程质量、延长设备寿命具有重要意义。
应力集中的名词解释

应力集中的名词解释应力集中是指在材料或构件中,由于几何形状或加载方式而引起的应力分布不均匀现象。
在实际工程中,应力集中是一种常见的问题,它会导致构件的破坏或失效。
本文将对应力集中的概念、原因、影响和减轻方法进行探讨。
一、应力集中的概念当一个构件或材料受力时,其内部会产生应力。
在理想的情况下,应力应该在整个构件或材料中均匀分布,以实现最佳的承载能力。
然而,在某些情况下,由于构件或材料的几何形状或加载方式,应力会局部集中在某一部分,形成应力集中区域。
应力集中区域的应力值会远高于其他区域,从而导致构件的强度降低和破坏的风险增加。
二、应力集中的原因应力集中通常由以下几个原因引起:1. 几何形状不均匀:当构件或材料的几何形状存在突变、尖锐角或缺陷等不均匀性时,会导致应力集中。
例如,一个矩形截面的梁,在悬臂部分由于断面尖端的存在,会引起应力集中。
2. 加载方式不均匀:如果外部加载方式不均匀施加在构件上,也会导致应力集中。
例如,当一个横截面均匀的杆件,在其中某一区域受到集中载荷时,就会产生应力集中。
三、应力集中的影响应力集中会对构件或材料的强度和寿命产生严重影响。
应力集中区域的应力值高于其他区域,因此当达到构件或材料的强度极限时,应力集中区域首先会发生破坏。
这可能导致构件的失效,甚至引发事故。
此外,应力集中还会导致构件的疲劳寿命降低,加速疲劳破坏和裂纹扩展。
四、减轻应力集中的方法为了减轻或避免应力集中的影响,可以采取以下几种措施:1. 平滑过渡:通过减小构件或材料的几何形状的突变程度,实现平滑过渡,以避免应力集中。
例如,在梁的断面上增加圆角可以减轻应力集中。
2. 加强结构:在应力集中区域增加构件或材料的强度,以增加该区域的承载能力。
例如,在板的角部或孔洞周围增加加强筋可以提高局部的强度和刚度。
3. 使用合理的加载方式:在设计和施工过程中,合理选择和控制加载方式,以避免不均匀施加载荷。
例如,在两端固定的横截面均匀的杆件上加载集中载荷时,会降低应力集中的程度。
应力集中的分析

1.应力集中的现象及概念材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏。
通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时,破坏就可能发生。
另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大,这种现象称为应力集中。
对于组织均匀的脆性材料,应力集中将大大降低构件的强度,这在构件的设计时应特别注意。
承受轴向拉伸、压缩的构件,只有在寓加力区域稍远且横截面尺寸又无急剧变化的区域内,横截面上的应力才是均匀分布的。
然而工程中由于实际需要,某些零件常有切口、切槽、螺纹等,因而使杆件上的横截面尺寸发生突然改变,这时,横截面上的应力不再均匀分布,这已为理论和试验所证实。
如图 2-31[a] 所示的带圆孔的板条,使其承受轴向拉伸。
由试验结果可知 : 在圆孔附近的局部区域内,应力急剧增大,而在离开这一区域稍远处,应力迅速减小而趋于均匀( 图 2 — 31[b]) 。
这种由于截面尺寸突然改变而引起的应力局部增大的现象称为应力集中。
在 I — I 截面上,孔边最大应力与同一截面上的平均应力之比,用表示称为理论应力集中系数,它反映了应力集中的程度,是一个大于 1 的系数。
而且试验结果还表明 : 截面尺寸改变愈剧烈,应力集中系数就愈大。
因此,零件上应尽量避免带尖角的孔或槽,在阶梯杆截面的突变处要用圆弧过渡。
在静荷作用下,各种材料对应力集中的敏感程度是不相同的。
像低碳钢那样的塑性材料具有屈服阶段,当孔边附近的最大应力达到屈服极限时,该处材料首先屈服,应力暂时不再增大。
如外力继续增加,增加的应力就由截面上尚未屈服的材料所承担,使截面上其它点的应力相继增大到屈服极限,该截面上的应力逐渐趋于平均,如图2-32 所示。
因此,用塑性材料制作的零件,在静荷作用下可以不考虑应力集中的影响。
而对于组织均匀的脆性材料,因材料不存在屈服,当孔边最大应力的值达到材料的强度极限时,该处首先断裂。
因此用脆性材料制作的零件,应力集中将大大降低构件的强度,其危害是严重的。
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名词解释应力集中
应力集中是指在一个或几个特定的点、区域或系统中积聚或集中较大的压力或力量。
这种集中通常是由于外界施加的负荷、压力或力量在某些部分积累,而在其他部分较少或没有。
在工程、物理学、心理学和社会科学等领域中,应力集中都是一个重要的概念。
在工程和物理学中,应力集中通常发生在结构物的尖端、孔洞、缺陷或聚焦点等部位。
这些局部区域承受了较高的应力,可能会导致破坏或失效。
因此,在设计和分析结构时,需要考虑和处理应力集中问题,以确保结构的安全性和可靠性。
在心理学中,应力集中指的是个体或群体中的压力集中在特定的情境、任务或事件上。
这种压力集中可能是由于挑战性的要求、紧迫的时间限制或其他心理因素引起的。
应力集中可能对个体或群体的心理和生理健康产生负面影响,因此需要有效地管理和应对。
在社会科学中,应力集中可指社会或群体中的资源、机会或权力集中在少数人或组织手中的现象。
这种集中可能导致社会不平等、社会冲突和社会动荡等问题。
因此,社会科学家研究如何解决和减轻应力集中问题,以促进社会公正和可持续发展。