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应力集中是怎么回事?在什么情况下它对零件没危害,什么情况下有危害?

707 人参与  2018年07月02日 15:29  分类 : 机械五金查询手册  评论

应力集中是怎么回事?在什么情况下它对零件没危害,什么情况下有危害?
在外力作用下,零件内部材料与材料之间单位面积上的互相作用力,称为“应力”。

实验和理论分析表明,在苓件截面尺寸形状突变的局部区域,如台阶轴的轴肩处、有切口切槽零件的槽底,有孔零件的孔边缘部位等,应力比其它区域高得多,这种现象称为“应.力集中”。截面尺寸改变越急剧,梢底尖角越尖锐,孔越小,应力集中程度就越严重。

对塑性材料的零件,如外力是不随时间变化、或随时间变化很缓慢的“静力”,则只在应力小于屈服极限时,才有应力集中现象。当局部的高应力值到达屈服极限后,由于塑性变形的结果,此局部材料受的应力便暂时停止增长,继续加大的外力由邻近区域的材料来承受,于是各部分材料所受的应力渐趋均匀。至整个截而上的应力值都到达屈服极限后,应力才会增长而使零件破坏,所以应力集中现象对塑性材料零件的静力承载能力并无影响。

但对组织均匀的脆性材料,如淬火后低温回火的高强度钢,低温条件下的钢等,材料不存在屈服阶段,应力集中得不到缓和,零件局部区域的应力值能一直领先增至强度极限,此区域的材料便首先开裂,而导致零件破坏。

至于外力是随时间作周期变化的“交变载荷”,或在零件承受“冲击载荷”的情况下,无论是脆性材料或槊性材料,应力集中都严重削弱了零件的承载能力,就零件设计中必须注意的问题。

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