當(dāng)材料在外力作用下不能產(chǎn)生位移時

1、 當(dāng)材料在外力作用下不能產(chǎn)生位移時，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種形變稱為應(yīng)變（Strain）。材料發(fā)生形變時內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力，定義單位面積上的這種反作用力為應(yīng)力（Stress）?；蛭矬w由于外因(受力、濕度變化等)而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置。在所考察的截面某一點單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力（Stress）。按照應(yīng)力和應(yīng)變的方向關(guān)系，可以將應(yīng)力分為正應(yīng)力 和切應(yīng)力，正應(yīng)力的方向與應(yīng)變方向平行，而切應(yīng)力的方向與應(yīng)變垂直。按照載荷（Load）作用的形式不同，應(yīng)力又可以分為拉伸壓縮應(yīng)力

2、、彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。 使材料產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形時所施加的力，單位N·m。在測材料的扭轉(zhuǎn)剛度或扭轉(zhuǎn)模量等力學(xué)量時，在以扭轉(zhuǎn)方式測材料動態(tài)力學(xué)性能時，都需對試樣施加扭力。特別在動態(tài)力學(xué)的許多測量儀器上，因為比較容易實現(xiàn)自由振蕩或強(qiáng)迫振蕩的扭力施加形式，所以采用是比較廣泛的。如扭擺分析儀、扭辮分析儀、旋轉(zhuǎn)流變儀等對試樣都是施加的扭力。所謂“扭力”就是一個物體所受到軸向扭轉(zhuǎn)力與反作用力，常用扭力扳手來計量，單位是牛頓·米。常見的受扭力作用的物體有，螺桿螺母副傳動軸等等。所謂的扭力在物理學(xué)上應(yīng)稱為扭矩，因為以訛傳訛的結(jié)果，大家都說成扭力，也就從此流傳下來，為導(dǎo)正視聽。扭矩的觀念從小學(xué)時候

3、的杠桿原理就說明過了，定義是垂直方向的力乘上與旋轉(zhuǎn)中心的距離，公制單位為牛頓-米(N-m)，除以重力加速度 9.8m/sec2之后，單位可換算成國人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制單位則 為磅-呎(lb-ft)，在美國車的型錄上較為常見，若要轉(zhuǎn)換成公制，只要將lb-ft的數(shù)字除以7.22即可。應(yīng)力集中是指受力構(gòu)件由于外界因素或自身因素幾何形狀、外形尺寸發(fā)生突變而引起局部范圍內(nèi)應(yīng)力顯著增大的現(xiàn)象。目錄1簡介2對構(gòu)件強(qiáng)度的影響3詳細(xì)介紹4計算方法1簡介編輯英文：stress concentration應(yīng)力集中是指接頭局部區(qū)域的最大應(yīng)力值比平均應(yīng)力值高的現(xiàn)象。2對構(gòu)件強(qiáng)度的影響編輯對于由脆性材料制成

4、的構(gòu)件，應(yīng)力集中現(xiàn)象將一直保持到最大局部應(yīng)力到達(dá)強(qiáng)度極限之前。因此，在設(shè)計脆性材料構(gòu)件時，應(yīng)考慮應(yīng)力集中的影響。對于由塑性材料制成的構(gòu)件，應(yīng)力集中對其在靜載荷作用下的強(qiáng)度則幾乎無影響。所以，在研究塑性材料構(gòu)件的靜強(qiáng)度問題時，通常不考慮應(yīng)力集中的影響。3詳細(xì)介紹編輯彈性力學(xué)1中的一類問題，應(yīng)力在固體局部區(qū)域內(nèi)顯著增高的現(xiàn)象。多出現(xiàn)于尖角、孔洞、缺口、溝槽以及有剛性約束處及其鄰域。應(yīng)力集中會引起脆性材料斷裂；使物體產(chǎn)生疲勞裂紋。在應(yīng)力集中區(qū)域，應(yīng)力的最大值（峰值應(yīng)力）與物體的幾何形狀和加載方式等因素有關(guān)。局部增高的應(yīng)力值隨與峰值應(yīng)力點的間距的增加而迅速衰減。由于峰值應(yīng)力往往超過屈服極限（見材料力學(xué)

5、性能）而造成應(yīng)力的重新分配，所以，實際的峰值應(yīng)力常低于按彈性力學(xué)計算出的理論峰值應(yīng)力。反映局部應(yīng)力增高程度的參數(shù)稱為應(yīng)力集中系數(shù)k，它是峰值應(yīng)力與不考慮應(yīng)力集中時的應(yīng)力的比值，恒大于1且與載荷大小無關(guān)。1898年德國的G.基爾施首先得出圓孔附近應(yīng)力集中的結(jié)果 。1909年俄國的G.V.科洛索夫求出橢圓孔附近應(yīng)力集中的公式。20世紀(jì)20年代末 ，蘇聯(lián)的N.I.穆斯赫利什維利等人把復(fù)變函數(shù)引入彈性力學(xué)，用保角變換把一個不規(guī)則分段光滑的曲線變換到單位圓上，導(dǎo)出復(fù)變函數(shù)的應(yīng)力表達(dá)式及其邊界條件，進(jìn)而獲得一批應(yīng)力集中的精確解。各種實驗手段的發(fā)展也很快，如電測法、光彈性法、散斑干涉法、云紋法等實驗手段（見

6、實驗應(yīng)力分析）均可測出物體的應(yīng)力集中。隨著科技的進(jìn)步，計算機(jī)和有限元法以及邊界元法的迅速發(fā)展，為尋找應(yīng)力集中的數(shù)值解開辟了新途徑。為避免應(yīng)力集中造成構(gòu)件破壞，可采取消除尖角、改善構(gòu)件外形、局部加強(qiáng)孔邊以及提高材料表面光潔度等措施；另外還可對材料表面作噴丸、輥壓、氧化等處理，以提高材料表面的疲勞強(qiáng)度2。4計算方法編輯在無限大平板的單向拉伸情況下，其中圓孔邊緣的k=3；在彎曲情況下，對于不同的圓孔半徑與板厚比值，k=1.83.0；在扭轉(zhuǎn)情況下，k=1.64.0。如下圖所示的帶圓孔的板條，使其承受軸向拉伸。由試驗結(jié)果可知 : 在圓孔附近的局部區(qū)域內(nèi)，應(yīng)力急劇增大，而在離開這一區(qū)域稍遠(yuǎn)處，應(yīng)力迅速減小而趨于均勻。這種由于截面尺寸突然改變而引起的應(yīng)力局部增大的現(xiàn)象稱為應(yīng)力集中。在 I I 截面上，孔邊最大應(yīng)力 max 與同一截面上的平均應(yīng)力 之比，用a表示稱為理論應(yīng)力集中系數(shù)，它反映了應(yīng)力集中的程度，是一個大于 1 的系數(shù)。而且試驗結(jié)果還表明 : 截面尺寸改變愈劇烈，應(yīng)力集中系數(shù)就愈大。因此，零件上應(yīng)盡量避免帶尖角的孔或槽，在階梯桿截面的突變處要用圓弧過渡。  應(yīng)力集中不僅與物體的形狀及外形結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與選取材料有關(guān)，與外界