應力場強度因子的概念是什麼,應力強度因子的確定

2022-12-30 05:00:05 字數 2807 閱讀 5124

1樓:free縱橫天下

**彈性理論的框架內,求解裂紋尖端附近區域的解具有應力的奇異性。即應力會隨著r→0而趨於無窮大。這種奇異性顯然不符合物理事實,目前的理論解決是認為裂尖必然會出現乙個塑性區。

但是,出現了塑性區就超出了線彈性理論的框架,所以,如果硬要僅僅**彈性理論的框架中建立解釋的話,只有一種可能:那就是,材料的彈性模量e不再是常數而是乙個可變化的引數,隨著r→0,裂尖的材料的e也趨於無窮大。事實上從irwin解中可以看出,隨著r→0位移u和v也趨於零,這就意味著e隨著r→0也趨於無窮大。

所以,可以把應力強度因子k理解為是應力奇異性的乙個比例係數,也就是說k是【應力與彈性模量同時增大的比例關係的乙個度量】,隨著外力的增大,裂紋的增長,這個比例係數也越大,也就是通常說的k值增大。既然k只是乙個比例係數,所以雖然應力可以趨於無窮大,但k卻會趨於乙個有限值。

表面看來,說e可變甚至趨於無窮大比應力會趨於無窮大更不可思議,其實,這種認知還是有物理學基礎的。我們通常認為的材料拉伸彈性模量e是乙個大量原子共同參與的彈性行為,每個原子鍵貢獻的力量非常小,它們離開平衡位置的距離也非常微小。但在r→0的情況下,顯然討論已經涉及到了幾個原子間直至兩個原子間的鍵合能了,即涉及到了金屬的理論鍵合能。

這就是表現出來e值可以大大高於通常e值的原因。而且在應力作用下,此時參與位移的原子僅僅只有數個原子,所以巨集觀上的位移表現不出來(為零)。這種理論認識也可以說成是「隨著r→0,裂尖處的材料將逐漸轉為剛性體」,而應力強度因子k就是裂尖剛度強弱的表述。

當然,任何材料的原子鍵合能都是有限值,所以當k增大到一定程度以後,原子鍵就會破壞,裂紋失穩擴充套件。

20多年來,有越來越多的學者在試圖消除斷裂理論中的應力奇異性,認為這樣才能符合物理本質,從新建立起【應力原理】的一統天下。遺憾的是,大量的工作雖然卓有成效,但問題仍然沒有解決。

2樓:老愚翁

反映裂紋尖端彈性應力場強弱的物理量稱為應力強度因子。它和裂紋大小、構件幾何尺寸以及外應力有關。

應力在裂紋尖端有奇異性,而應力強度因子在裂紋尖端為有限值。

應力強度因子的確定

主應力和正應力的概念是什麼?

3樓:汐雨煙

主應力:指的是物體內某一點以法向量為n=(n1,n2,n3)的微面積元上剪應力為零時的正應力。

正應力:垂直於截面的應力分量稱為正應力(或法向應力,用σ表示;相切於截面的應力分量稱為剪應力或切應力,用τ表示。

消除應力的辦法:

1、自然時效,通過自然放置消除應力,這種方法耗時過長,難以適應現代科技及生產需要。

2、熱時效法,把工件放進熱時效爐中進行熱處理,慢慢消除應力。這種方法的缺點也非常顯著,比如衛星製造廠對溫度控制要求非常嚴格的鋁合金工件以及長達十公尺或者更大的巨型工件都無法用這種方法處理。而且這種方法還帶來了大量的汙染和能源消耗,隨著中國及世界範圍內對環保的進一步要求,熱時效爐的處理方式馬上面臨全面退出的境地。

3、利用亞共振來消除應力,這種方法雖然解決了熱時效的環保問題,但是使用起來相當煩瑣,要針對不同形狀的工件編制不同的時效工藝,如果有幾百上千種工件就要編幾百上千種工藝,而且在生產時操作相當複雜,需要操作者確定處理引數,複雜工件必須是熟練的專業技術人員才能操作。更令人遺憾的是這種方法只能消除23%的工件應力,無法達到處理所有工件的目的。

4、振動時效消除應力,通過機械組裝使之形成了一整套消除應力裝置,它可以使工件在短時間內達到消除應力的作用,覆蓋所有需要消除應力的工件。用頻譜分析優選五個頻率以多振型的處理方法達到消除工件應力的目的,所有形狀大小的工件都可以使用這種裝置完成,將激振器夾在工件上進行振動就可以達到消除應力的效果。

abaqus應力強度因子的單位是什麼

4樓:網友

是 gpa * m)^(1/2) =1e3 mpa) *10e-6 m)^(1/2) =mpa * m^(1/2).

這是因為sif的量綱是 (應力) *長度的平方根)

什麼是應力強度

5樓:汪信聞月

應力強度是指在二向或三向應力狀態時,按強度理論建立的、可直接與材料許用極限相比較的當量應力。此術語一般只用於分析設計時,按最大剪應力理論定義為最大剪應力的二倍,即該點最大主應力和最小主應力的代數值之差。

6樓:匿名使用者

1、所謂「應力強度」就是指「應力大小」單位也就是單位面積上的載荷,如:n/m^2(牛頓/平方公尺)。「應力強度」不是乙個有別與。

2、「應力」的大小也就是「應力」的強度,都是乙個概念,就像「電動機」與「馬達」一樣。

3、有一點不一樣的是:「強度」包含有「能量、能力」的意思,是乙個形容詞,而「大小」卻指向這種「能量」在「單位」上的「多少」而已。

7樓:匿名使用者

通常把應力強度稱為應力強度因子,它是物理學裡的乙個專有名詞。

應力強度:反映裂紋尖端彈性應力場強弱的物理量稱為應力強度因子。它和裂紋尺寸、構件幾何特徵以及載荷有關。

應力強度的特性:應力在裂紋尖端有奇異性,而應力強度因子在裂紋尖端為有限值。

應力強度的量綱:[應力][長度]^(1/2) 常用單位:mpa·√m

應力強度因子的工具書解釋

8樓:破碎的夢

1、表徵材料斷裂的重要參量。是表徵外力作用下彈性物體裂紋尖端附近應力場強度的乙個參量。2023年,歐文(irwin,g.

r.)建立了以應力強度因子為參量的裂紋擴充套件準則——應力強度因子準則,從而成功地解釋了低應力脆斷事故。張開型(ⅰ型)裂紋應力強度因子kⅰ是線彈性斷裂力學中乙個重要斷裂參量。

設外載和結構均以裂紋2a為對稱。

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