应力集中与应力奇异
应力集中：
在构件强度设计中所用的基本公式，一般只适用于等截面的情况。当构件有台阶、沟槽、孔、缺口时，在这些部位的近旁，由于截面的急剧变化，将产生局部的高应力，应力峰值远大于由基本公式算得的应力值。这种现象称为应力集中，引起应力集中的台阶、沟槽、孔和缺口等几何形体统称为应力集中因素。
（1）集中力。例如梁的支承点、火车车轮与钢轨的接触点、齿轮轮齿之间的接触点等。（2）材料本身的不连续性。钢材中的非金属杂质、混凝土中的气孔、木材中的树脂穴等，会使构件产生高度的应力集中。例如，铸铁构件中的夹砂与气孔是产生应力集中的根源，于是铸铁构件常取较大的安全系数。（3）构件在制造或装配过程中，由于强拉伸或冷加工而引起的残余应力;由于热处理而引起的残余应力;铸铁与混凝土因收缩而造成的残余应力及焊接加工的残余应力。这些残余应力叠加上工作应力后，有可能出现较大的应力集中。（4）构件中由于装配、焊接、冷加工、磨削等而产生的裂纹。（5）构件在加工或运输中的意外碰伤和刮痕。这可能会使高强度钢因应力集中而破损。应力奇异的主要特征是随着网格细化，应力持续上升，没有上限，实际工程是不存在应力奇异点的，应力奇异是有限元计算中出现的，产生的的主要原因在于模型简化，载荷实际和边界条件。奇异点的存在导致有限元解的收敛速度很慢，尤其对于均匀划分的网格。奇异点的定义就是在某一个点处导数无穷。举一个L形区域的平面问题，某一个边固定，在另外的任意边上加无穷小的集度荷载，我们会发现无论荷载多么小，角点处的应力都是无穷。这就是几何形状引起的奇异点。获赞 1162粉丝 21692文章 188课程 69
