應(yīng)力集中系數(shù)手冊下載

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2022年4月29日 14:01

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零件截面有急劇變化處，就會引起局部地區(qū)的應(yīng)力高于受力體的平均應(yīng)力，這一現(xiàn)象稱為應(yīng)力集中，表示應(yīng)力集中程度大小的系數(shù)稱為應(yīng)力集中系數(shù)。圖:

應(yīng)力集中系數(shù)手冊下載的圖1

表示一受力為P、截面積為A的無限寬板上有橢圓孔后的應(yīng)力分布情況。平均應(yīng)力σ 平均=P/A，在橢圓孔長軸兩端出現(xiàn)應(yīng)力集中。此時，應(yīng)力集中系數(shù)為:

應(yīng)力集中系數(shù)手冊下載的圖2

橢圓孔長軸頂端的曲率半徑為ρ，大多數(shù)情況下，a>>ρ，由此式也可寫為:

應(yīng)力集中系數(shù)手冊下載的圖3

若圖中的橢圓孔b趨于零，則該孔口退化為x方向、長度為2a的裂隙，如圖所示。

應(yīng)力集中系數(shù)手冊下載的圖4

當(dāng)構(gòu)件承受圖示的應(yīng)力狀態(tài)時，裂隙端點(diǎn)附近的應(yīng)力分布為:

應(yīng)力集中系數(shù)手冊下載的圖5

當(dāng)薄板或長柱在裂隙方向及其垂直方向受到均布剪力q時，其裂隙端點(diǎn)（裂隙形式和圖相同）附近的應(yīng)力分布為:

如果在公式中令r趨于零，則各個應(yīng)力分量的數(shù)值趨于無限大。這就表示，在裂隙的端點(diǎn)，應(yīng)力是無限大的。上述應(yīng)力集中現(xiàn)象及應(yīng)力集中系數(shù)的計(jì)算是在彈性力學(xué)基礎(chǔ)上確定的。當(dāng)最大應(yīng)力超過材料的屈服強(qiáng)度（或滿足屈服條件）就要發(fā)生局部塑性變形，此時就有可能起應(yīng)力松弛作用，就不會產(chǎn)生無限大的應(yīng)力。所以上述的應(yīng)力集中系數(shù)也稱為理論應(yīng)力集中系數(shù)。雖然如此，在脆性材料以及塑性區(qū)范圍很小的情況下，上述描述還是可以較為準(zhǔn)確地表明裂隙附近的應(yīng)力狀態(tài)。

應(yīng)力集中的程度首先與缺口的形狀有關(guān)。一般來說，圓孔孔邊的應(yīng)力集中程度最低。因此，如果必須要在零件上挖孔或留孔，應(yīng)當(dāng)盡可能地用圓孔代替其他形狀的孔，至少應(yīng)采用橢圓孔以代替具有尖角的孔。

影響應(yīng)力集中系數(shù)的因素還有很多，如零件結(jié)構(gòu)，缺口位置、大小，材料種類，載荷性質(zhì)等，具體情況應(yīng)具體分析。表2-1列出了不同試樣的應(yīng)力集中系數(shù)。

應(yīng)力集中系數(shù)手冊下載的圖7