由于峰值应力往往超过屈服极限(见材料的力学性能),导致应力重新分布,实际峰值应力往往低于理论峰值应力按弹性计算,所以虽然集中在应力时会受到影响,但是脆性材料刚性好,不会因为应力造成,由于应力线在样品内部无法中断,被迫绕过裂尖上下连接,导致裂尖处应力线增加,造成应力的浓度,使局部应力大大超过材料允许的应力。
弹性学中的一类问题,指的是应力一个物体局部增大的现象。一般出现在物体形状变化剧烈的地方,如缝隙、孔洞、凹槽以及有刚性约束的地方。应力浓度可引起物体的疲劳裂纹和脆性材料制成的零件的静载荷断裂。在应力的浓度下,应力的最大值(峰值应力)与物体的几何形状和加载方式有关。局部增大的应力随着离峰值应力点距离的增大而迅速减小。由于峰值应力往往超过屈服极限(见材料的力学性能),导致应力重新分布,实际峰值应力往往低于理论峰值应力按弹性计算。
实验研究表明,金属材料中不可避免地存在各种宏观缺陷,这些缺陷充当了材料中的裂纹。当材料受到外力时,这些裂纹尖端附近出现应力浓度,如下图所示。由于应力线在样品内部无法中断,被迫绕过裂尖上下连接,导致裂尖处应力线增加,造成应力的浓度,使局部应力大大超过材料允许的应力。应力浓度容易使工件的缺陷在较小的外载荷下超过材料的屈服极限,产生断裂,导致构件失效。应力关注缺陷,对症下药才能尽快解决问题。
焊接接头为什么会产生应力浓度:是因为,在焊接过程中,焊接坡口和边缘会产生非常高的温度,即由于局部的高温而使局部金属组织化一次。局部原子结果发生了相应的变化,如渗碳体奥氏体马氏体等。因为三者兼有,所以硬度更高。所以在没有经过高温的材料和经过高温的材料之间产生了新的材料带。由于原子排列的不同,过渡区原子间的吸附力减小,同时发生相互排斥,从而产生应力
4、求教、、 应力集中对塑性材料和脆性材料强度的影响分别是(b由于塑性材料在应力中集中时会发生塑性变形,所以塑性材料以静载荷下的屈服强度来衡量,脆性材料以强度极限来衡量。所以虽然集中在应力时会受到影响,但是脆性材料刚性好,不会因为应力造成。
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