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工程力学应力集中的概念

1.为什么食品或药品包装袋上都有锯齿边?2.为什么售货员卖布时，先剪一个小口，再用力撕开?3.在一块较大的玻璃上切下一小块规则形状，为什么要先用金刚石划痕，再轻敲?§4.5应力集中的概念1、等截面直杆受轴向拉压时，横截面上应力2、由于工程需要,有些构件必须有切口、切槽、油孔、螺纹、轴肩等，均匀分布；使得这些部位的截面尺寸突变,破坏了原有的应力分布。那么在尺寸突变处应力如何分布呢？PPPP§4.5应力集中的概念§4.5应力集中的概念为了确定在尺寸突变处的应力分布规律，采用有限元计算了带有圆孔的平板的应力。带有圆孔的平板这种因杆件外形突然变化而引起局部应力急剧增大的现象，称为应力集中。在圆孔附近的局部区域内，由于截面骤变引起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。应力的分布规律：PσmaxPP§4.5应力集中的概念（1）静载荷作用下：塑性材料所制成的构件1、构件材料对应力集中的影响：对应力集中的敏感程度较小；可不考虑应力集中的影响。内部组织均匀的脆性材料制成的构件必须要考虑应力集中的影响。

当达到时，该处首先产生破坏。陶瓷、玻璃等内部组织均匀的脆性材料尽量避免尺寸突变。F§4.5应力集中的概念而零件外形改变所引起的应力集中可能成为次要因素，对零件的承载力不一定造成明显影响。内部组织不均匀的脆性材料制成的构件灰铸铁构件内部的不均匀和缺陷往往是应力集中的主要因素，§4.5应力集中的概念（2）动载荷作用下：无论是塑性材料制成的构件还是脆性材料所制成的构件都必须要考虑应力集中的影响。动载荷作用下，应力集中往往是零件破坏的根源。§4.5应力集中的概念（1）角越尖、孔越小，尺寸变化越急剧，（2）在构件上开孔、开槽时注意：（3）可以利用应力集中达到构件较易断裂的目的。应力集中程度越严重；在截面改变处采用圆弧光滑过渡，且尽量增大圆弧倒角半径。采用圆形、椭圆或带圆角的，避免或禁开方形及带尖角的孔槽;§4.5应力集中的概念对于脆性材料构件，当

smax＝sb

时，构件断裂。对于塑性材料构件，当smax达到ss

后再增加载荷，

s

分布趋于均匀化，不影响构件静强度应力集中促使疲劳裂纹的形

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