由于峰值應(yīng)力往往超過屈服極限(見材料的力學(xué)性能),導(dǎo)致應(yīng)力重新分布,實(shí)際峰值應(yīng)力往往低于理論峰值應(yīng)力按彈性計(jì)算,所以雖然集中在應(yīng)力時(shí)會受到影響,但是脆性材料剛性好,不會因?yàn)閼?yīng)力造成,由于應(yīng)力線在樣品內(nèi)部無法中斷,被迫繞過裂尖上下連接,導(dǎo)致裂尖處應(yīng)力線增加,造成應(yīng)力的濃度,使局部應(yīng)力大大超過材料允許的應(yīng)力。
彈性學(xué)中的一類問題,指的是應(yīng)力一個(gè)物體局部增大的現(xiàn)象。一般出現(xiàn)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(yīng)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(yīng)力的濃度下,應(yīng)力的最大值(峰值應(yīng)力)與物體的幾何形狀和加載方式有關(guān)。局部增大的應(yīng)力隨著離峰值應(yīng)力點(diǎn)距離的增大而迅速減小。由于峰值應(yīng)力往往超過屈服極限(見材料的力學(xué)性能),導(dǎo)致應(yīng)力重新分布,實(shí)際峰值應(yīng)力往往低于理論峰值應(yīng)力按彈性計(jì)算。
實(shí)驗(yàn)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(dāng)了材料中的裂紋。當(dāng)材料受到外力時(shí),這些裂紋尖端附近出現(xiàn)應(yīng)力濃度,如下圖所示。由于應(yīng)力線在樣品內(nèi)部無法中斷,被迫繞過裂尖上下連接,導(dǎo)致裂尖處應(yīng)力線增加,造成應(yīng)力的濃度,使局部應(yīng)力大大超過材料允許的應(yīng)力。應(yīng)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(chǎn)生斷裂,導(dǎo)致構(gòu)件失效。應(yīng)力關(guān)注缺陷,對癥下藥才能盡快解決問題。
焊接接頭為什么會產(chǎn)生應(yīng)力濃度:是因?yàn)?,在焊接過程中,焊接坡口和邊緣會產(chǎn)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(jié)果發(fā)生了相應(yīng)的變化,如滲碳體奧氏體馬氏體等。因?yàn)槿呒嬗?,所以硬度更高。所以在沒有經(jīng)過高溫的材料和經(jīng)過高溫的材料之間產(chǎn)生了新的材料帶。由于原子排列的不同,過渡區(qū)原子間的吸附力減小,同時(shí)發(fā)生相互排斥,從而產(chǎn)生應(yīng)力
4、求教、、 應(yīng)力集中對塑性材料和脆性材料強(qiáng)度的影響分別是(b由于塑性材料在應(yīng)力中集中時(shí)會發(fā)生塑性變形,所以塑性材料以靜載荷下的屈服強(qiáng)度來衡量,脆性材料以強(qiáng)度極限來衡量。所以雖然集中在應(yīng)力時(shí)會受到影響,但是脆性材料剛性好,不會因?yàn)閼?yīng)力造成。
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