应力集中问题与有限元

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应力集中是每个工程设计人员都很头疼的事，因为由应力集中产生的局部应力骤增可能引发整个结构的破坏。1954年1月10日，一架英国海外航空公司（BOAC）的“彗星”1型客机（航班编号781号）从意大利罗马起飞飞往目的地英国伦敦。飞机起飞后26分钟，机身在空中解体，坠入地中海。机上所有乘客和机组人员全部遇难。这次事故震惊了全世界，英国成立了专门的调查组调查事故。该型机停飞两个月。由英国海外航空公司总裁保证不会出事后时隔不久，另一架彗星客机也发生了同样的空中解体事故，坠毁在意大利那不勒斯附近海中。在一年的时间里，有3架彗星客机在空中解体坠毁。调查人员认为金属疲劳很可能是造成事故的原因，因此进行了机身表面的张力测试。在找回的残骸上进行了全面的“水刑”测试之后，事故原因终于水落石出。测试结果表明窗户角附近所承受的压力比预期高了非常多，而且机身所承受的压力也比之前实验的和预期的水平高，其原因仅仅是——窗户的形状是正方形。从工程的角度来说，那些尖锐的角叫应力集中点，在Comet坠毁事件中窗户角的点因应力集中，会比其余部分承受约两到三倍的压力，因此很容易断裂开。自这次事故之后，飞机的窗户都变成了圆角。

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来源：CAE之道

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首次发布时间：2023-05-30