拉伸應力的案例
英國斯貝發動機葉片設計的應力標準
本文介紹英國斯貝發動機葉片設計用到的應力標準。
一、壓氣機轉子葉片，包括風扇葉片
1.1關于屈服強度及極限強度
1.1.1葉身，對軍用發動機而言，在所有正常工作條件下：
葉片彎曲應力和拉伸應力的合應力不應大于0.1%的屈服強度的75%，0.1%的屈服強度用σ0.1表示。
拉伸應力不應大于σ0.1的37.5%。
1.1.2銷接固定的葉片根部
對軍用發動機而言：
銷孔邊緣的名義拉伸應力不能超過極限強度σb的25%。值得指出的是，在計算拉伸應力時，必須留有加大孔或襯套尺寸的余量。
在耳片處的最大峰值應力不能超過極限強度σb的80%。
銷釘的彎曲應力不能超過極限強度σb的30%
1.1.3燕尾形榫頭根部
擠壓應力不能超過屈服應力σ0.1的40%。
1.2.蠕變強度
1.2.1葉身
在所有作用有蠕變應力條件下，葉片彎曲應力和拉伸應力的合應力不應超過規定的蠕變強度。一般來講，
短時蠕變，不應超過10h內的0.1%的蠕變強度。
長時蠕變，不應超過100h內的0.1%的蠕變強度。
展開 成型條件對殘留應力的影響──溫度及壓力篇
因為塑件的冷卻固化是由外向內，層層熱傳導致高分子鏈運動行為與所在的厚度部位有關，造成分子鏈間距與厚度呈現不均勻的分布，靠近塑件表面部位表現出壓縮應力、越往內部拉伸應力越大。也為拉伸應力區范圍遠大于壓縮應力區，所以塑件在冷卻固化后，于各方向上尺寸均有收縮的傾向。
若更細部地考慮不同流動長度部位的殘留應力：
壓縮應力區：靠近澆口處 > 遠離澆口處
拉伸應力區：遠離澆口處 > 靠近澆口處
因此塑件充填末端的部位收縮較多，成型后的尺寸會小于靠近澆口處的尺寸。
冷卻過程不僅導致塑件內部的應力分布，冷卻快慢也會影響高分子鏈排向、殘留應力，以及塑件的收縮程度（如表1）。
表1：模溫高低對分子鏈排向、殘留應力及收縮程度的影響
若模具兩側冷卻速率不均，就會造成塑件厚度不對稱的應力分布、并導致單側收縮較大而翹曲：
冷卻速率慢的模側（高模溫），其壓縮應力較小；
最大拉伸應力區向冷卻速率慢的模側移動；
冷卻速率慢的一側塑件收縮較大；
塑件往冷卻速率慢的一側彎曲。
點擊了解應力偏光儀
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展開 層合板強度校核準則介紹
層合板強度校核準則
HyperMesh內嵌的層合板強度評價準則有最大應變準則、Hill準則、Hoffman準則、Tsai-Wu準則等;
下面準要介紹三種：
a) Hill準則
其中：X—— 鋪層1方向的應力許用值
Y—— 鋪層2方向的應力許用值
S—— 剪切許用值
當F大于1時，材料失效。
b) Hoffman
其中：
Xt—— 鋪層1方向的拉伸應力許用值
Xc—— 鋪層1方向的壓縮應力許用值
Yt—— 鋪層2方向的拉伸應力許用值
Yc—— 鋪層2方向的壓縮應力許用值
S—— 剪切許用值
當F大于1時材料失效。
c) Tsai-Wu
其中：
Xt—— 鋪層1方向的拉伸應力許用值
Xc—— 鋪層1方向的壓縮應力許用值
Yt—— 鋪層2方向的拉伸應力許用值
Yc—— 鋪層2方向的壓縮應力許用值
S—— 剪切許用值
F12——經驗系數
當F大于1時材料失效
后續會介紹怎么在HyperMesh中設置參數，以運用上述準則對復合材料層合板強度進行校核
展開 abaqus拉伸后處理（應力-應變，位移-力的輸出）
abaqus拉伸后處理（應力-應變，位移-力的輸出）
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1、車身底盤常用金屬材料-FEMFAT
2、FEMFAT_50_材料對照表
3、幾百種材料的應力應變拉伸曲線圖集（英文）
4、CAE分析常用的材料屬性表
5、更多
飛機也有生老病死！談談飛機結構的疲勞與腐蝕
T-37教練機角條鱗落腐蝕
應力腐蝕
應力腐蝕是材料在化學侵蝕環境下與機械性拉伸應力同時作用下的結果。一般的腐蝕是以材料被剝蝕的型態出現，而應力腐蝕則以裂紋的型態出現，且表面幾乎沒有任何腐蝕物堆積的現象，因此很容易被忽略，形成潛伏的危險因素。造成應力腐蝕的四個基本條件是：敏感性合金、侵蝕環境、施加或殘余拉伸應力，以及時間。
應力腐蝕廣見于多種材料及環境中，根據統計，應力腐蝕損壞最常出現于低合金鋼、鋯、黃銅、鎂及鋁合金。這些材料應力腐蝕損壞的外表及行為都不相同，不過一般而言都具有一些共同的特性：
(1) 大部分破斷面在宏觀下是脆性帶有少量的韌性撕裂現象，有些材料的破壞模式會介于韌性和脆性之間。
F-5前機身上縱梁應力腐蝕裂紋
(2) 拉伸應力和環境同時作用的結果，輪流作用不會產生應力腐蝕，且應力大小沒有絕對的關系。應力大，環境的因素就比較??；應力小，環境的因素就比較大。
(3) 材料表面的氧化膜受到機械或化學外力的破壞形成小凹洼，應力腐蝕初始裂紋就由小凹洼的根部開始成長，這段期間應力的影響很小，腐蝕是主要的原動力，裂紋方向和主應力方向一致，與一般疲勞裂紋和主應力方向垂直的情況大不相同。
(4) 裂紋走向會在沿著晶粒邊界或穿透晶粒中二選一，全看材料、環境、應力大小這三者的組合而定。在不銹鋼材里，裂紋通常會穿透晶粒，且會造成一特別的晶體面，但在某些介質中，特別是腐蝕性溶液或是高氧化物漂白劑中，裂紋會沿著晶粒邊界。
展開 淺談HTPB推進劑/襯層粘接界面破壞過程分析
由于試驗儀器量程較大(>1000MPa)，而推進劑
拉伸所加載的力較小(1MPa左右)，無法使用定應力
的加載方式。故本次試驗采用勻速加載方式。加載的
速度為0.12mm·min-1。
3試驗結果及分析
3.1拉伸應力-應變曲線分析
處理試驗得到的拉伸數據，得到拉伸應力-應變曲線可以看出，其拉伸應力-應變曲線大致分為四個階段。在第一階段(斜率較大的線性段)，拉伸應變(以下簡稱應變)由0%變化到5%，應力值隨變形的增大而迅速增大到0.2MPa，這一階段應力應變基本呈線性變化，斜率較大;在第二階段(斜率較小)，應變由5% 變化到25%，應力由0.2 MPa 增大到0.72MPa，也基本呈線性變化，斜率較第一階段小，變化較平緩;在第三階段(非線性段)，應變由25%變化到29%，應力由0.72 MPa 緩慢上升到最大值0.79MPa，此時曲線呈非線性，應力變化較為緩慢;在第四階段(破壞段)，應變由29%變化到35%，隨著應變的增加，應力減小到0.6MPa，應力-應變曲線表現出明顯的軟化特征。由于應力在應變達到29%左右時達到最大抗拉強度，故近似認為試件在此時失效。
3.2粘接界面細觀破壞過程分析
當粘接試件的應變分別達到0、5%、10%、15%、20%、25%、29%和35%時，由掃描電鏡50倍放大后的細觀破壞圖像。
3.2.1定性分析
粘接試件是由推進劑相、襯層和絕熱層組成。其中中間位置顏色較深、僅有約200m厚度部分的為襯層。在左側的推進劑相中，有許多大小不一、分布不均勻的填充顆粒。在未進行拉伸的時候，其填充顆粒周圍就存在一定的脫濕現象，這是在制作試件的過程中產生的，無法完全避免。
展開 【干貨分享】收縮與翹曲該如何解決？看這一篇就夠了?。ㄉ希?/span>
可以降低熔膠剪應力的成形條件也會降低因流動引發的殘留應力，包括有：
高熔膠溫度。
高模壁溫度。
長充填時間（低熔膠速度）。
降低保壓壓力。
短流動路徑。
圖1 充填與保壓階段所凍結的分子鏈配向性，導致流動引發之殘留應力。
(1) 表示高冷卻率、高剪應力或高配向性； (2)表示低冷卻率、低剪應力或低配向性。
1-2 熱效應引發之殘留應力
熱效應引發殘留應力的原因包括下列：
塑料從設定的制程溫度下降到室溫，造成收縮。
塑料凝固時，塑件從表層到中心層經歷了不同的熱力歷程和機械歷程，例如不同的冷卻時間和不同的保壓壓力等。
由于密度和機械性質變化導致壓力、溫度、分子鏈配向性和纖維配向性的改變。
模具的設計限制了塑件在某些方向的收縮。
塑料于射出成形的收縮可以用自由冷卻的例子說明。假如溫度均勻的塑件突然被兩側的冷模壁夾住，在冷卻的初期，塑件表層冷卻而開始收縮時，塑件內部的聚合物仍然呈高溫熔融狀態而可以自由收縮。
然而，當塑件中心溫度下降時，局部的熱收縮受限于已經凝固的表層，導致中心層為拉伸應力，表層為壓縮應力的典型應力分布，如圖2所示。
塑件從表層到中心的冷卻速率差異會引發熱效應之殘留應力。更有甚者，假如模具兩側模壁的冷卻速率不同，還會引發不對稱的熱效應殘留應力，在塑件剖面不對稱分布的拉伸應力與壓縮應力造成彎曲力矩，使塑件產生翹曲，如圖 3的說明。
肉厚不均勻的塑件和冷卻效果差的區域都會造成這種不平衡冷卻，而導致殘留應力。
展開 Acta Mater.: 納米晶Ti-44Ni-5Cu-1Al（at％）合金中穩定且良好的超彈性和彈
（a）Ti-44Ni-5Cu-1Al（at％）CR673試樣在最大拉應力下?500MPa下的第1，第1500和第5000次；
（b）Ti-50.8Ni（at％）CR673試樣在最大拉應力~580MPa下的第1，第2和第10次。圖示了由逆向馬氏體轉變引起的ΔT。
【小結】
本文系統地研究了經過熱軋（HR），冷軋（CR），在673K下時效5分鐘（CR673）后冷軋，在873K下時效5分鐘（CR873）后冷軋的各種熱機械處理的Ti-44Ni-5Cu-1Al（at％）合金的轉變特性，微觀組織，力學行為和原位結構演變。發現：
（1）HR和CR873試樣具有微尺度晶粒，在加載過程中顯示出應力誘導的典型一級B2-B19-B19'MT，但在卸載過程中它們是不可逆的；
（2）由于冷軋引入的致密缺陷和非晶相，在CR試樣中部分地抑制了熱應力誘導的MTs。CR試樣顯示出非線性超彈性；
（3）具有納米級晶粒（~40nm）的CR673樣品顯示出彌散的B2-B19-B19'MT。在750MPa的拉伸應力下獲得了具有相對低的σc（~260MPa）和應力滯后（~150MPa）的大可逆應變~6.8％；
（4）CR673試樣在~500 MPa的拉伸應力下具有90 MPa小應力滯后的4.9％的穩定超彈性應變，和穩定的彈性熱效應（ΔT~17.4K）。超過5000個機械循環后，超彈性和彈性熱效應的惡化可忽略不計。在Ti-44Ni-5Cu-1Al CR673樣品中獲得了高能效值（η~11）。
展開 看熱機械分析量測技術如何揭開高分子材料的神秘面紗！
圖 2：PMMA 塑料的 TMA 軟化溫度量測結果
PET 纖維熱應力的測量
（張力模式 -Tension Mode）
此 TMA 測試范例是利用固定伸長速率模式來量測材料的熱應力 (Thermal Stress)。藉由保持固定的樣品伸長率，同時逐漸改變溫度并觀察應力的變化來測量熱應力。由熱應力的測量可驗證樣品的尺寸和形狀的穩定性。此 TMA 范例是量測 PET 纖維。纖維樣品被拉伸 1% 變形量并進行加熱。由量測結果可觀察到拉伸應力在 97.6° C 時會開始增加。這是由于細長纖維的內部分子結構發生收縮所造成應力升高。固定變形量的拉伸過程會造成內部分子結構的排向現象，在測試的升溫歷程上于某一特征溫度下會開始產生收縮現象，因在該溫度下分子排向被釋放。隨后應力隨著溫度的升高而逐漸減小。通過此處分析的 PET 纖維，應力在 255° C 左右降至零，此時樣品發生熔化現象。
圖 3：PET 纖維以 TMA 量測熱應力的分析結果
磁帶 (Magnetic Tape) 收縮應力的測量（張力模式 -Tension Mode）
此 TMA 測試范例是將磁帶薄膜樣品以上述相同的張力測量模式來量測樣品的收縮應力。量測條件是將伸圖 1：左為日本島津公司 TMA 量測儀器的外觀；右為 TMA 儀器的量測模式圖 2：PMMA 塑料的 TMA 軟化溫度量測結果長率條件設定為零。當磁帶樣品受熱收縮時，會產生拉伸應力來抵抗收縮。樣品收縮應力的測量就可進行偵測此拉伸應力。由圖 4 量測結果可觀察此磁帶樣品。收縮開始于 100.7° C，產生的最大應力為 27.2g。
展開 關于結構強度評估工具清單
2、最大等效應力安全工具（ MaximumEquivalent Stress Safety Tool）
該理論認為當材料的最大等效應力超過材料的限制應力后，材料就會發生失效：
Workbench安全工具中可以輸出：
安全系數：
系數大于1，表示結構是安全的
剩余安全系數
系數大于0，表示結構是安全的
應力比：
系數小于1，表示結構是安全的
3、最大剪切應力安全工具（ MaximumShear Stress Safety Tool）
該理論認為當材料的最大剪切應力超過材料的限制應力后，材料就會發生失效：
Workbench安全工具中可以輸出：
安全系數：
系數大于1，表示結構是安全的
剩余安全系數
系數大于0，表示結構是安全的
應力比：
系數小于1，表示結構是安全的
4、摩爾-庫倫安全工具（Mohr-Coulomb Stress Safety Tool）
該理論認為當材料失效由第一主應力與材料拉伸限制應力比值和第三主應力與材料壓縮限制應力比值共同決定，其表達式為：
Workbench安全工具中可以輸出：
安全系數：
系數大于1，表示結構是安全的
剩余安全系數
系數大于0，表示結構是安全的
應力比：
系數小于1，表示結構是安全的
5、最大拉伸應力安全工具（ MaximumTensile Stress Safety Tool）
該理論認為當材料的最大拉伸應力超過材料的限制應力后，材料就會發生失效：
Workbench安全工具中可以輸出：
安全系數：
系數大于1，表示結構是安全的
剩余安全系數
應力比：
展開 
《AFM》中國海洋大學徐曉峰/劍橋大學Petri Murto：自修復和耐損傷水凝膠用于高效太陽能水凈化和海水淡化
機械和流變特性
進行了一系列單軸拉伸試驗以闡明
cl-PVA/SA 水凝膠在自愈前后的機械性能（圖 4a）。首先，將六種 cl-PVA/SA 水凝膠（不同的 PVA:SA 比例為 1:0 和從 1:5 到 5:1 以及固定加載量的硼砂）切成相同尺寸（40 × 10 × 3 毫米）。圖 4b 顯示了六個試樣的拉伸應力-應變曲線，相應的機械參數總結在圖 4c 中。
圖4
a) 拉伸試驗裝置和試樣。b) 拉伸應力-應變曲線和 c) cl-PVA/SA 水凝膠的機械性能總結。d) 拉伸應力-應變曲線和 e)自修復 cl-PVA/SA 水凝膠的機械性能總結。f) 不同自修復時間下的拉伸應力-應變曲線和 g) 自修復 cl-PVA/SA (2:1) 水凝膠的機械性能總結。在 h) 應變掃描和 i) 頻率掃描下 cl-PVA/SA (2:1) 水凝膠的 G' 和 G"。
界面蒸汽發生器的制造
三個界面蒸汽發生器（
SG1、SG2 和 SG3）是利用自修復水凝膠的優勢制造的（圖 5a）。
圖5
a) 界面蒸汽發生器裝置制造工藝流程圖。b) SG1、SG2 和 SG3 中太陽能吸收器的示意圖和估計表面積。
圖6
a）界面蒸汽發生器中結構部件的示意圖和橫截面SEM圖像。b) 水凝膠隨時間的吸水率。c) 染色的 cl-PVA/SA/PAAS 水凝膠的 UV-vis-NIR 吸收光譜。d) 界面蒸汽發生器的平均表面溫度。e) 界面蒸汽發生器在 1 太陽下隨時間變化的紅外圖像。f) 在 1 個太陽下，水隨時間的質量變化。g)SG3超過9小時的長期穩定性測試。
展開 形狀復雜的拉伸沖壓件怎樣進行拉伸模具設計
沖壓工序有很多種，拉伸就是其中之一。這種工序應用范圍很廣，在汽車、拖拉機的一些罩件、覆蓋件和電儀表的殼體及眾多的日用品上都有一定作為。拉伸件有旋轉體、盒形以及復雜曲面三種幾何形狀。對于形狀復雜且不對稱沖壓件拉伸要比一般拉伸考慮的問題要復雜許多。能否設計制造這類沖壓件的成形模具，拉出合格拉伸件，也是衡量沖壓加工廠制模水平的標準。
對于輪廓尺寸大，結構形狀復雜深度不均勻又不對稱的拉伸件，在拉伸時，毛坯在模內變形較復雜，在工藝安排上，一般要經過多道拉伸工序才能完成，要求在拉伸過程中材料各部位都受到均勻的拉伸應力，拉伸應力大小要超過材料屈服極限（σｓ），而低于材料的強度極限（σｂ），使零件不產生彈性畸變且不破裂。所以能否滿足上述要求，是決定拉伸工序成敗的關鍵。
由于零件形狀復雜且不對稱，在拉伸時，壓料板下毛坯流動速度極不一致，為了調節坯料流動情況，使拉伸過程中各部位流動阻力均勻，使材料流入模腔內的材料適合沖壓件需要，防止多則皺、小則破的現象，為避免這些現象的產生，一般要合理采用拉伸筋的辦法來進行調節，同時確定正確的毛坯形狀、合適的壓邊力均需到位才能拉出合格的拉伸沖壓件。
展開 AMOLED仿真分析
如果屏體凹形彎折，存在一個中性層，中性層以上受擠壓，中性層以下受拉伸應力。膜層應力與離中性層的距離成正比，彎折半徑普遍選擇5 mm。 ?? 仿真結果發現疊層結構中有多個中性層位置（橫坐標為0處），這是因為OCA與鄰近膜層相比，具有非常小的彈性模量，產生去耦效應。膜層間的影響變弱，即可獨立分析兩中性層之間的膜層結構關系。如果去掉OCA，去耦效應消失，疊層結構只存在一個中性層位置，屏體上下表面會受很大的應力作用。 ? 上圖為彎折區 TFE 所受縱向拉伸應力，彎折曲頂點處TFE所受應力最大（300MPa），向非彎折區應力逐漸降低為0。 ?? 上圖仿真中框與屏體接觸的位置受力情況，彎折半徑選擇3 mm?？梢园l現在彎折區和非彎折區過渡界面，應力數值急劇增大，OCA發生最大形變，這是因為兩者剛度相差很大所引起。此位置與70℃靜態彎折發生peeling的位置相吻合
展開 彈弓威力有多大？Abaqus/Explicit超彈性分析告訴你
如下圖的仿真計算，橡膠帶原長90mm，凈拉伸100mm（約為最大拉伸量的2/3），釋放的瞬間，彈丸在7ms內可加速到37.6m/s。
這速度打到玻璃上肯定是碎了，小時候干過的可以舉個手。
歪果仁發明了一種更厲害的彈弓pocket shot，速度可以達到驚人程度，他們怎么做到的呢？
可以計算一下，同樣是90mm的彈弓，假如凈拉伸長度70mm，彈丸能達到多快的速度。
85.1m/s！而且只用了2ms就完成彈丸加速。所以玩歸玩，這東西千萬不要打人或小動物，會出事的。
其他拉伸長度的計算結果如下：
將上表的最后兩列畫成曲線，作為仿真得到的膠皮等效單軸拉伸應力-應變曲線如下：
天然橡膠材料的拉伸強度為17MPa，而彈弓上常用的一般是硫化橡膠，具有更高的拉伸強度以及抗撕裂性能，其極限拉伸應力不低于25MPa，不過考慮到橡膠材料循環加載時具有Mullin Effect，彈弓拉來拉去的使用條件下，實際強度肯定是要折減的，因此這個數值應該在20MPa左右?；氐奖砀瘢梢圆逯党鰌ocket shot實際極限速度約為105m/s。
這個仿真結果和Google到的pocket shot極限速度范圍300-350fps（91.4-106m/s）還是蠻一致的。
展開 