应力集中的名词解释
第五章 - 应力集中
船舶强度——Ch5
“应力集中” 教学
一、应力集中现象
1. 应力集中概念： 间断构件在其剖面形状与尺寸突变处应力，在局部范围内产 生急剧增大现象。 小范围、高应力（多发生于结构不连续或构件截面突变处） 是导致结构破坏的一个重要因素。 2. 应力集中系数k 表示应力集中的程度
表示与应力集中现象无关的名义应力（基准应力）， 其取法并不是唯一 集中系数很大程度取决于这些构件的形状。
a / b 1, 转变成圆孔
3. 带有矩形开口的受拉(压)板
(1)实验表明最大应力发生在矩形角隅圆弧A点 P221图7-6
4. 梯形板的弯曲
(1)实验表明最大应力发生在转角处 P222图7-8
5. 上建端部主体上的应力集中现象分析
(1)实验表明最大应力发生在转角处
P222图7-8
小结内容，自我反馈
§5.1概述
结构的几何不连续，例如开孔或者不连续
3. K值方法：
理论 方法 试验 解析—弹性 力学 数值—有限 元 光弹、实测
只有少数情况下，根据弹 性力学理论可以得到理论 解。
二、几种
(1)无限大板
（1）Θ=+-90 （2）r=a
2. 带有椭圆孔的受拉(压)无限宽板
名词解释应力集中
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。
简述应力集中现象
简述应力集中现象
应力集中现象是指在结构或材料中存在着局部应力异常增加的情况。
当一个结构中存在一个尖锐的几何特征，例如孔洞、缺陷、凸起等，会导致应力集中。
在这些几何特征附近，应力的分布会发生显著变化，导致局部应力值远高于结构其他区域。
应力集中现象可能会对结构或材料的性能产生负面影响，包括：
1.强度降低：应力集中区域的应力值较高，可能超过了材料
的强度极限，导致材料的破坏。
2.疲劳寿命降低：应力集中会导致结构或材料表面发生局部
应力集中，从而加剧了疲劳损伤的形成和扩展，降低了疲
劳寿命。
3.腐蚀和磨损加剧：应力集中区域容易在该处形成腐蚀或磨
损，由于局部应力集中，这些区域受到更大的力和压力，
从而导致更快的腐蚀和磨损。
4.结构刚度变化：应力集中会改变结构或材料的刚度，导致
整体刚度的不均匀分布。
为了减轻或避免应力集中现象，可以采取以下措施：
1.结构设计考虑：在结构或材料的设计过程中，应尽可能避
免出现尖锐的几何特征，如过渡半径的加大、孔洞的设计
和缺陷的修补等。
2.使用圆角或倒角：加工或设计结构时，采用合适的圆角或
倒角来减轻几何特征的尖锐度，减少应力集中。
3.使用梯度材料：选择具有梯度结构的材料，可以在某些区
域改变材料的性质，从而减轻应力集中。
4.加强材料：在应力集中区域附近加入补强材料，以增加该
区域的强度和韧性，减轻应力集中的影响。
综上所述，应力集中现象是指结构或材料中存在着局部应力异常增加的情况。
它可能导致结构或材料性能的降低和受损，需要在设计和制造过程中采取对应措施。
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。
应力集中系数名词解释
应力集中系数名词解释
【应力集中系数名词解释】通常把钢材截面的高峰应力与平均应力（当构件截面受轴心力作用时）的比值称为应力集中系数。
用希腊字母η表示。
应力集中系数可表明应力集中程度的高低，其值取决于构件截面突然改变的急剧程度。
应力集中系数：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。
应力集中是弹性力学中的一类问题，指物体中应力局部增高的现象，一般出现在物体形状急剧变化的地方，如缺口、孔洞、沟槽以及有刚性约束处。
应力集中能使物体产生疲劳裂纹，也能使脆性材料制成的零件发生静载断裂。
在应力集中处，应力的最大值（峰值应力）与物体的几何形状和加载方式等因素有关。
局部增高的应力随与峰值应力点的间距的增加而迅速衰减。
由于峰值应力往往超过屈服极限（见材料的力学性能）而造成应力的重新分配，所以，实际的峰值应力常低于按弹性力学计算得到的理论峰值应力。
应力集中小结
应力集中小结一, 应力集中的概念在材料断面急剧变化，结构形状急剧变化，材料内部有气孔、夹渣等缺陷，断面开孔等部位，应力比正常值高出许多，这种现象就叫应力集中。
其科学定义为:定义1:结构或构件承受载荷时,在其形状与尺寸突变处所引起应力显著增大的现象.应用学科:船舶工程（一级学科）；船体结构、强度及振动（二级学科）定义2:受载零件或构件在形状、尺寸急剧变化的局部出现应力增大的现象。
应用学科: 机械工程（一级学科）；疲劳（二级学科）；疲劳一般名词（三级学科）定义3: 物体在形状急剧变化处、有刚性约束处或集中力作用处，局部应力显著增高的现象。
应用学科:水利科技（一级学科）；工程力学、工程结构、建筑材料（二级学科）；工程力学（水利）（三级学科）二, 何种情况容易产生应力集中(1) 截面的急剧变化. 如: 构件中的油孔,键槽,缺口,台阶等.(2) 受集中力作用. 如:齿轮轮齿之间的接触点,火车车轮与钢轨的接触点等.(3) 材料本身的不连续性. 如材料中的夹渣,气孔等.(4) 构件钟由于装配,焊接,冷加工,磨削等而产生的裂纹.(5) 构件在制造或装配过程中,由于强拉伸,冷加工,热处理,焊接等而引起的残余应力.这些残余应力叠加上工作应力后,有可能楚翔较大的应力集中.(6) 构件在加工或运输中的意外撞伤和刮痕.三, 应力集中的测试方法目前主要的测试方法有电测法、光纤光栅法、振弦式应变测量等四, 磁应力集中测试原理与仪器原理: 主要通过检测构件表面磁场强度的垂直分量Ｈｐ（ｙ）值，需要加入定位和测距装置，从某种程度上限制了金属磁记忆检测技术的广泛应用。
本发明采用专用的检测仪器，对构件表面磁场强度的水平分量Ｈｐ（ｘ）值进行检测，根据先期实验确定的疲劳裂纹存在门槛值Ｈｐ（ｘ）↓［Ｅ］，并结合调整系数β，判定有无疲劳裂纹；根据“｜Ｈｐ（ｘ）｜↓［ｍａｘ］－裂纹宽度ｗ对应关系标准曲线”，测定疲劳裂纹的长宽尺寸；对于无裂纹的应力集中区利用自定义公式计算磁示应力集中系数Ｋ↓［Ｈ］，定量表征应力集中的程度。
应力集中名词解释
应力集中名词解释
应力集中是指在物体中，应力在某个局部区域集中出现的现象。
应力是物体内部的力分布，是由外界施加在物体上的力所引起的。
当物体受到外力作用时，其内部不同部位会承受不同大小的应力，因此在物体内部会产生应力分布。
应力集中通常发生在物体的孔洞、切口、缺陷等局部区域，这些区域的应力明显高于周围区域。
应力集中会导致局部应力超过材料的承载能力，从而引发破裂、变形等问题，对物体的强度和稳定性造成威胁。
应力集中的程度可以用应力集中系数来表示，应力集中系数为局部应力与远离局部区域处应力的比值。
当应力集中系数超过一定阈值时，就会对物体的强度造成较大影响，需要引起重视。
应力集中与物体材料的性质有关，比如弹性模量、屈服强度等。
不同材料具有不同的应力集中特性，对于同一形状的缺陷或局部区域，材料的类型和性质不同，应力集中的程度也会有所不同。
为了减轻应力集中带来的影响，可以采取一些措施。
例如，在孔洞或切口附近增加过渡半径，减少应力集中的程度；采取合适的尺寸设计，避免尖锐角、边缘，减少应力集中的发生；在应力集中区域使用材料更加耐久、具有更好强度的材料等。
应力集中是材料力学中的一个重要概念，对于工程领域中材料和结构的设计、强度计算等具有重要意义。
只有充分了解和掌
握应力集中的特点和影响因素，才能更好地提高材料和结构的强度和稳定性，确保工程的安全和可靠性。
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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。
4. 选用合适的材料：选择具有较高强度和韧性的材料，以提高构件的整体性能
和抗应力集中能力。
例如，在重要结构中，可以选用高强度钢材代替普通钢材，以增加结构的抗应力集中能力。
五、结论
应力集中作为一种常见的问题，会对构件或材料的强度和寿命产生严重的影响。
了解应力集中的概念、原因、影响和减轻方法，对于设计和制造高质量的构件具有重要意义。
通过合理的设计和施工，采取减轻应力集中的措施，可以提高构件的可靠性和安全性，延长其使用寿命。