❶ 什麼情況下會產生應力集中,應力集中對鋼材材性能有何影響
應力集中是應力在固體局部區域內顯著增高的現象。多出現於尖角、孔洞、缺口、溝槽以及有剛性約束處及其鄰域。應力集中會引起脆性材料斷裂;使脆性和塑性材料產生疲勞裂紋。在應力集中區域,應力的最大值(峰值應力)與物體的幾何形狀和載入方式等因素有關。局部增高的應力值隨與峰值應力點的間距的增加而迅速衰減。由於峰值應力往往超過屈服極限(見材料力學性能)而造成應力的重新分配,所以,實際的峰值應力常低於按彈性力學計算出的理論峰值應力。
反映局部應力增高程度的參數有理論應力集中系數α,它是峰值應力和不考慮應力集中時的應力(即名義應力)的比值,它恆大於1,且與載荷的大小無關。對受單向均勻拉伸的無限大平板中的圓孔,α=3。由光滑試樣得出的疲勞極限和同樣材枓製成的缺口試樣的疲勞極限之比,稱為有效應力集中系數,它總小於理論應力集中系數,一般可由後者按經驗公式得到它的近似值。
❷ 應力集中越嚴重,鋼材也就變得越脆,這是因為什麼
應力集中是應力在固體局部區域內顯著增高的現象。多出現於尖角、孔洞版、缺口、溝槽以及有剛權性約束處及其鄰域。應力集中會引起脆性材料斷裂;使脆性和塑性材料產生疲勞裂紋。在應力集中區域,應力的最大值(峰值應力)與物體的幾何形狀和載入方式等因素有關。局部增高的應力值隨與峰值應力點的間距的增加而迅速衰減。由於峰值應力往往超過屈服極限(見材料力學性能)而造成應力的重新分配,所以,實際的峰值應力常低於按彈性力學計算出的理論峰值應力。 反映局部應力增高程度的參數有理論應力集中系數α,它是峰值應力和不考慮應力集中時的應力(即名義應力)的比值,它恆大於1,且與載荷的大小無關。對受單向均勻拉伸的無限大平板中的圓孔,α=3。由光滑試樣得出的疲勞極限和同樣材枓製成的缺口試樣的疲勞極限之比,稱為有效應力集中系數,它總小於理論應力集中系數,一般可由後者按經驗公式得到它的近似值。
❸ 1. 鋼材的硬化和應力集中成因什麼對鋼材性能有何影響
鋼材中產生硬化和應力集中的主要原因是:構件截面的突變。
鋼材材料會由於專截面尺寸改屬變而引起應力的局部增大,這種現象稱為應力集中。對於組織均勻的脆性材料,應力集中將大大降低構件的強度,這在構件的設計時應特別注意。
承受軸向拉伸、壓縮的構件,只有在寓加力區域稍遠且橫截面尺寸又無急劇變化的區域內,橫截面上的應力才是均勻分布的。然而工程中由於實際需要,某些零件常有切口、切槽、螺紋等,因而使桿件上的橫截面尺寸發生突然改變,這時,橫截面上的應力不再均勻分布,這已為理論和試驗所證實。