应力集中（应力集中的特点）

今天就和大家分享一下应力集中的知识，也解释一下应力集中的特点。如果你碰巧解决了你现在面临的问题，别忘了关注这个网站，现在就开始！

什么是应力集中？

应力集中是指物体内部局部应力增大的现象，一般发生在物体形状变化剧烈的地方，如缺口、孔洞、凹槽以及有刚性约束的地方。应力集中会导致物体的疲劳裂纹和脆性材料零件的静载荷断裂。在应力集中处，最大应力(峰值应力)与物体的几何形状和加载方式有关。

局部增加的应力随着离应力峰值点距离的增加而迅速减小。由于峰值应力往往超过屈服极限(见材料的力学性能)，导致应力重分布，实际峰值应力往往低于弹性计算的理论峰值应力。

正应力或正应力称为垂直于同一截面，剪应力或剪应力称为相切于同一截面。应力会随着外力的增大而增大。对于某种材料，应力增加是有限的，超过这个限度，材料就会被破坏。对于某种材料，应力所能达到的极限称为材料的极限应力。

极限应力值应由材料的机械试验确定。许用应力是通过适当降低测量的极限应力并指定材料可以安全工作的最大应力来定义的。如果要安全地使用材料，材料中的应力应低于其极限应力，否则材料将在使用中被破坏。

扩展数据:

对于脆性材料制成的构件，应力集中将一直存在，直到最大局部应力达到强度极限。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，应力集中对它们在静载荷下的强度影响很小。因此，在研究塑料构件的静强度时，通常不考虑应力集中的影响。但是应力集中对构件的疲劳寿命影响很大，所以无论是脆性材料还是塑性材料都必须考虑应力集中的影响。

应力集中不仅与物体的形状和形状结构有关，还与材料的选择有关，还与外界的应用环境(如温度因素)有关。此外，还可能导致加工过程中的应力变化，如回火不当引起的二次淬火裂纹、WEDM引起的微裂纹、机械设计时某一部位的应力集中等。

当物体因外界因素(如应力、湿度、温度场变化等)而变形时。).)，物体内部产生相互作用的内力来抵抗外界因素，试图将物体从变形的位置恢复到变形前的位置。

所考察截面某一点单位面积的内力称为应力。正应力或正应力称为垂直于同一截面，剪应力或剪应力称为相切于同一截面。

百度百科-压力集中

什么是应力集中？如何减少应力集中

应力集中是指结构或构件局部区域的最大应力值高于平均应力值的现象。

1.表面强化:喷丸、滚压和渗氮可以提高材料表面的疲劳强度；

2.避免尖角:即把拐角改成过度圆角，并适当增大过渡圆弧半径，以达到更好的效果；

3.改善零件的形状；曲率半径渐变的形状有利于降低应力集中系数。理想的方式是采用流线型轮廓或双曲率轮廓，这样更便于工程应用。

扩展数据

应力集中不仅与物体的形状和结构有关，还与材料的选择有关，还与外界的应用环境(如温度因素)有关。

此外，还可能导致加工过程中的应力变化，如回火不当导致的二次淬火裂纹、WEDM加工中的微裂纹、机械设计时某一部位的应力集中等。

百度百科-压力集中

什么是应力集中，为什么会出现这种现象，这个概念的适用范围有多广？

宏观物体的应力集中是由几何、材料和载荷的不连续性造成的。但是，DNA本身的组成并不是一个连续体，不能简单用应力集中来描述。其实微观领域没有应力的概念，所以不存在应力集中。先说应力集中最基本的概念，方便深入到DNA的微观领域。

1.应力集中

可能很多人不知道什么是应力集中，这是一个稍微专业一点的力学术语。机械工程专业大二学生，对材料力学有一点介绍，但应力集中不是一般机械工程的重点，也是教学中的一个路过。弹性力学中确实详细介绍了应力集中的概念，但力学专业的学生很少系统学习弹性力学。导致大部分机械工程专业的学生对应力集中的认识不够，更不要说其他专业了。

上图是弹性力学中用来引入应力集中的例子。大平面(二维问题)包含远处水平均匀拉应力的小圆孔。在这种状态下，圆孔周围，尤其是上下两点的应力会很大，是距离的三倍；左右点的应力为压缩，为-Q，由于孔洞的存在，应力分布不均匀，应力聚集在一起，局部应力增大，称为应力集中。上图中的力流如下。因为空之间的空变窄了，空洞就变得更密了。

2.应力集中的原因

应力集中的原因在于物体的不连续性:不仅是几何形状的不连续性，还有材料性质的不连续性和施加载荷的不连续性。其实弹性有两个基本假设:连续性假设和同质性假设。

几何不连续是指物体不是一个完整的整体，包含一些孔洞。就像上面的例子，孔周围应力的局部位置远大于远处的载荷。但实际上，应力集中的几何不连续性远不止于此。下图右侧，一个台阶状的物体在一定距离被拉动，台阶附近的应力会明显超过一定距离处的应力。所以这里的几何不连续是指几何边界的线性变化，比如把直线变成圆弧。虽然连接是光滑的(切向重合)，但在线性变化的连接处仍会产生应力集中。

材料的不连续性是指在物体的不同位置，材料的性质是不同的，也就是说，材料不是同质的。比如我们在手机上放一部电影。手机屏幕和手机膜是两种不同的材料。在相同载荷下，它们的响应完全不同，容易脱粘分离，产生裂纹、几何不连续和应力集中。下图中，两种不同材料的界面上有微小的裂纹。如果结合面接触良好，两侧的变形响应一定是协调的，所以两侧会有不同的应力，一侧的应力大于同侧的远应力，这也是应力集中。载荷不连续是指在同一位置物体两侧载荷的突然变化。实际上，集中力是一个不连续的载荷。力量集中的点强，但是隔壁附近没有力量。这种负载的突然变化是不连续的。集中力作用的点，由于应力面积接近于零，理论上应力状态是无穷大，附近应力为零，也是应力集中。在实际工程中，真正的浓度是不存在的，所以我找不到相应的图形。以下图为例。如果红点处有集中力，那么这个位置的应力一定比其他地方大很多。

无论是几何不连续、材料不连续还是载荷不连续，都可以用一个词来概括:非线性。正是由于几何、材料和载荷的非线性，才会产生应力集中。当然，这里的非线性概念更大，不仅包括不连续，还包括大变形、塑性等等。

3、应力集中现象的位置

现在我们应该知道，应力集中是由几何形状、材料和载荷的不连续性引起的。其中，材料不连续和载荷不连续的应力集中位置很容易确定，即不连续的位置。但是，对于几何不连续，应力集中不会出现在所有的几何不连续中。

通常，几何不连续性的应力集中发生在几何凹陷处。如上图，凹陷处的应力是红色的，说明这里的应力最大。显然，凹陷也是几何不连续发生的位置。但如果看突起，应力显然不是最大的。当然这和原力有很大关系。根据传力路径，凸起不在最佳传力路径上。

4.应力集中在4。脱氧核糖核酸

有了以上基础，我们再来看看DNA的结构，如下图所示。这种双螺旋结构，如果单独拿出来，传统力学解决不了，属于纳米力学范畴。

通过放大DNA结构，我们发现结构本身并不是几何规则体，也就是有很多几何不连续。另外，不同的球体代表不同的原子，它们的物理性质完全不同，所以存在很多物质不连续性。从这个角度来说，DNA肯定也有应力集中的现象。

但是DNA的分子间作用力不同于宏观应力。压力是一个宏观概念。进入微观领域后，没有压力的概念。所以严格来说，DNA是不存在应力集中的。

5.摘要

应力集中是指由于几何、材料和载荷的不连续性，应力远远超过远处载荷的现象。但是，压力这个概念本身就是一个宏观平均值。进入微观领域后，没有应力的概念，全是分子间力，可以看作是精确值而不是平均值。另外，这个力是一种非接触电磁力，与宏观条件下需要的载体不同。所以DNA结构中原子和分子之间不存在应力集中。

什么是应力集中？

应力集中是指由于受力构件几何形状和外形尺寸的突然变化，局部区域应力明显增大的现象。当材料受到应力时，材料表面和内部缺陷上的应力远大于平均应力，称为应力集中。提高冶金质量和加工质量可以有效降低应力集中。

脆性:一种材料在外力(如拉力和冲击力)作用下只会轻微变形的性质，即会断裂。对于脆性材料制成的构件，应力集中将一直存在，直到最大局部应力达到强度极限。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，应力集中对它们在静载荷下的强度影响很小。因此，在研究塑料构件的静强度时，通常不考虑应力集中的影响。铸铁(以q、HT等开头的材料。)而非金属材料是脆性材料。碳钢(如45、20等。)、铬钢、硅合金钢等硬度较小、韧性较好的合金钢都是塑料材质。伸长率δ是衡量材料塑性的指标。-δ> 5%的材料在工程上通常称为塑性材料，如钢、铜、铝合金等。δ

简述应力集中的概念

指物体内部局部应力增大的现象，一般发生在物体形状发生剧烈变化的地方，如缺口、孔洞、凹槽和有刚性约束的地方。应力集中会导致物体的疲劳裂纹和脆性材料零件的静载荷断裂。在应力集中处，最大应力(峰值应力)与物体的几何形状和加载方式有关。

对于脆性材料制成的构件，应力集中将一直存在，直到最大局部应力达到强度极限。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，应力集中对它们在静载荷下的强度影响很小。因此，在研究塑料构件的静强度时，通常不考虑应力集中的影响。

扩展数据

应力集中的原因在于物体的不连续性:不仅是几何形状的不连续性，还有材料性质的不连续性和施加载荷的不连续性。其实弹性有两个基本假设:连续性假设和同质性假设。

为了避免应力集中造成材料或构件的损坏，工程上主要采取以下措施:

1.表面强化:喷丸、滚压和渗氮可以提高材料表面的疲劳强度。

2.避免尖角:即把边角改成过度圆角，适当加大过渡圆弧的半径，效果更好。

3.改善零件的形状；曲率半径渐变的形状有利于降低应力集中系数。理想的方式是采用流线型轮廓或双曲率轮廓，这样更便于工程应用。

4.孔边局部加强:采用加强环或孔边局部加厚可以降低应力集中系数，降低的程度与孔的形状和大小、加强环的形状和大小以及载荷形式有关。

5.适当选择开孔的位置和方向:开孔的位置应尽可能避开高应力区，以避免孔间相互作用导致应力集中系数增大。对于椭圆孔，长轴应与外力方向平行，这样可以降低应力峰值。

6.增大低应力区的应力，减小低应力区零件的厚度，或在低应力区增加缺口或圆孔，使低应力区向高应力区的应力过渡趋于平缓。

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