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什么叫应力?应力集中是怎么回事?

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应力是指物体由于外因(如受力、湿度、温度场变化、制造过程或材料本身缺陷等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力。单位面积上的内力称为应力。

应力集中是指在固体局部区域内,由于几何形状突变、材料不连续性或外部载荷作用等因素,导致应力显著增高的现象。这种现象通常出现在尖角、孔洞、缺口、沟槽以及有刚性约束处及其邻近区域。在应力集中区域,应力的最大值(峰值应力)与物体的几何形状和加载方式等因素有关。局部增高的应力值随与峰值应力点的间距的增加而迅速衰减。由于峰值应力往往超过屈服极限而造成应力的重新分配,所以,实际的峰值应力常低于按弹性力学计算出的理论峰值应力。

应力集中对材料的疲劳寿命有着显著的负面影响,因为应力集中区域是结构中最薄弱的部分,容易首先出现裂纹并扩展,最终导致结构失效。

总结:

应力:

物体在外因作用下变形时,单位面积上产生的内力。

应力集中:

在固体局部区域内,由于几何形状突变、材料不连续性或外部载荷作用等因素,导致应力显著增高的现象,通常出现在尖角、孔洞、缺口、沟槽及刚性约束处。