由于峰值應力往往超過屈服極限(見材料的力學性能),導致應力重新分布,實際峰值應力往往低于理論峰值應力按彈性計算,所以雖然集中在應力時會受到影響,但是脆性材料剛性好,不會因為應力造成,由于應力線在樣品內部無法中斷,被迫繞過裂尖上下連接,導致裂尖處應力線增加,造成應力的濃度,使局部應力大大超過材料允許的應力。
彈性學中的一類問題,指的是應力一個物體局部增大的現象。一般出現在物體形狀變化劇烈的地方,如縫隙、孔洞、凹槽以及有剛性約束的地方。應力濃度可引起物體的疲勞裂紋和脆性材料制成的零件的靜載荷斷裂。在應力的濃度下,應力的最大值(峰值應力)與物體的幾何形狀和加載方式有關。局部增大的應力隨著離峰值應力點距離的增大而迅速減小。由于峰值應力往往超過屈服極限(見材料的力學性能),導致應力重新分布,實際峰值應力往往低于理論峰值應力按彈性計算。
實驗研究表明,金屬材料中不可避免地存在各種宏觀缺陷,這些缺陷充當了材料中的裂紋。當材料受到外力時,這些裂紋尖端附近出現應力濃度,如下圖所示。由于應力線在樣品內部無法中斷,被迫繞過裂尖上下連接,導致裂尖處應力線增加,造成應力的濃度,使局部應力大大超過材料允許的應力。應力濃度容易使工件的缺陷在較小的外載荷下超過材料的屈服極限,產生斷裂,導致構件失效。應力關注缺陷,對癥下藥才能盡快解決問題。
焊接接頭為什么會產生應力濃度:是因為,在焊接過程中,焊接坡口和邊緣會產生非常高的溫度,即由于局部的高溫而使局部金屬組織化一次。局部原子結果發生了相應的變化,如滲碳體奧氏體馬氏體等。因為三者兼有,所以硬度更高。所以在沒有經過高溫的材料和經過高溫的材料之間產生了新的材料帶。由于原子排列的不同,過渡區原子間的吸附力減小,同時發生相互排斥,從而產生應力
4、求教、、 應力集中對塑性材料和脆性材料強度的影響分別是(b由于塑性材料在應力中集中時會發生塑性變形,所以塑性材料以靜載荷下的屈服強度來衡量,脆性材料以強度極限來衡量。所以雖然集中在應力時會受到影響,但是脆性材料剛性好,不會因為應力造成。
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