首页 > 教育 > 问答 > 教育知识 > 应力水平是什么意思,什么是应力水平

应力水平是什么意思,什么是应力水平

来源:整理 时间:2022-04-09 15:02:34 编辑:教育知识 手机版

在集中力作用点处,由于受力面积接近为零,其应力状态理论上是无穷大,而附近的应力为零,这也是应力的集中。如上图,凹陷处的应力是红色的,表明这里的应力最大。这种状态下,圆孔孔周,特别是上下两点的应力会非常大,是远处的3倍;而左右两点的应力则是受压,为-q。

什么是应力集中,为什么会有这个现象,这个概念适用范围有多广?

什么是应力集中,为什么会有这个现象,这个概念适用范围有多广

谢邀。十一假期,不方便写作,所以现在才来。宏观物体的应力集中是由于几何、材料、载荷不连续引起的。但是,对于DNA这种微观领域内的物质,其本身的组成就不是一个连续体,所以无法简单的用应力集中来描述。实际上微观领域根本不存在应力的概念,也就无所谓应力集中了。下面,我就从最基础的应力集中概念开始,有了这些基础才方便深入到DNA这种微观领域。

1、应力集中可能很多人都不知道什么叫应力集中,这是一个稍微专业一点的力学名词。在机械类专业大二的材料力学中有一点点介绍,但是普通的机械类专业,应力集中不是重点,授课的时候也是一带而过。真正较为详细介绍应力集中概念的是在弹性力学中,不过机械类专业很少会系统地学习弹性力学。于是,绝大部分机械类专业的人,对应力集中了解不够,更不用说其他专业的了。

上图是弹性力学中用来介绍应力集中的示例。一个较大的平面(二维问题),内含一个较小的圆孔,远处有水平方向的均匀拉应力。这种状态下,圆孔孔周,特别是上下两点的应力会非常大,是远处的3倍;而左右两点的应力则是受压,为-q。像这种由于孔洞的存在,造成应力分布不均匀,应力聚集到了一起,在局部应力增大的现象,就是应力集中。

上图的力流动如下,孔周由于空间狭小,变得更加密集。2、应力集中现象的原因应力集中的原因在于物体的不连续性:不仅仅是几何形状的不连续,也包含材料属性的不连续和外加载荷的不连续。实际上,这里暗含了弹性力学的两个基本假设:连续性假设和均质假设。几何不连续指的是物体不是一个完整的整体,内含一些孔洞,就像上面那个例子一样,孔周的局部位置,应力会远大于远处的载荷。

但是,实际上,应力集中的几何不连续远不仅限于此。如下图右边,台阶状的一个物体,远处受拉,在台阶附近的应力也会明显超过远处的应力。所以,这里的几何不连续,指的就是几何边界的线型变化,比如直线转弧线。尽管是光滑的连接(切线方向重合),但是在线型变化的连接处依然产生应力集中。材料不连续指的是物体不同的位置材料属性是不一样的,即材料不是均质的材料。

文章TAG:应力水平应力水平是什么意思什么是应力水平

最近更新