应力的定义[指南]
[指南]粘度概念及换算
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粘度（液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，粘度又分为动力黏度与运动黏度度。
）粘度基础知识：1.黏度：将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层, 各层速度不同,形成速度梯度(dv/dx),这是流动的基本特征.(见图)由于速度梯度的存在,流动较慢的液层阻滞较快液层的流动,因此.液体产生运动阻力.为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施加一个与阻力相反的反向力.在单位液层面积上施加的这种力,称为切应力τ(N/m2).切变速率(D) D=d v /d x (S-1)切应力与切变速率是表征体系流变性质的两个基本参数牛顿以图4-1的模式来定义流体的粘度。
两不同平面但平行的流体，拥有相同的面积”A”，相隔距离”dx”，且以不同流速”V1”和”V2”往相同方向流动，牛顿假设保持此不同流速的力量正比于流体的相对速度或速度梯度，即：τ= ηdv/dx =ηD（牛顿公式）其中η与材料性质有关，我们称为“粘度”。
2.黏度定义：将两块面积为1m2的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa.s。
牛顿流体：符合牛顿公式的流体。
粘度只与温度有关，与切变速率无关，τ与D为正比关系。
非牛顿流体：不符合牛顿公式τ/D=f（D），以ηa表示一定（τ/D）下的粘度，称表观粘度。
又称黏性系数、剪切粘度或动力粘度。
流体的一种物理属性，用以衡量流体的粘性，对于牛顿流体，可用牛顿粘性定律定义之：式中μ为流体的黏度；τyx为剪切应力；ux为速度分量；x、y为坐标轴；d ux/d y为剪切应变率。
流体的粘度μ与其密度ρ的比值称为运动粘度，以v表示。
粘度随温度的不同而有显著变化，但通常随压力的不同发生的变化较小。
液体粘度随着温度升高而减小，气体粘度则随温度升高而增大。
对于溶液，常用相对粘度μr表示溶液粘度μ和溶剂粘度μ之比，即：相对粘度与浓度C的关系可表示为：μr＝1＋【μ】C＋K′【μ】C＋…式中【μ】为溶液的特性粘度，K′为系数。
应力简介
平行
6.无法直线倾斜的状态：反复左右，上下移动设备时，条纹会有无法直线倾 斜的异常，一般只有在应力偏大的情况下才会产生，特别是拉应力。那么 当存在这种异常时，最佳选择读数是将水平线调整到最近歪曲度最大的角 度即可。 无法直线的状态下
7.当干涉条纹处于以下图形的状态，选择拉应力的取值方式是将设备往前 推动，这时第二条干涉条纹就会向内伸延，调整好后调整水平线与第二 条条纹平行。 未移动前 移动后
5.水平线与干涉条纹调整平行方式。经过重复调整移动后，干涉条纹完全显 示在直線张开状态时，可以不将水平线调整到与条纹重合后再读数，直 接将水平线向左，右旋转即可获取拉应力及压应力的值。压应力的可以 调整到完全直線傾斜后与水平线平行。但是，拉应力在某种情况下，会 随着调整的过程中有所变化，这样情况下读数会产生较大的偏差，应在 条纹处于直線倾斜的状态下调整水平线与条纹平行。以下图形仅供例子， 条纹在张开的状态下 变化很大，不固定。 固定状态时
6.高低调整钮：在不是很有把握的读数时，可以将干涉条纹移动到直线傾斜 状态，调整高低调整钮使得水平线与干涉条纹重合，那么我们就可以更 准确的获取应力值。
五.测量过程条纹存在的状态及及佳读数.
1.干涉条纹处于直线倾斜的显示下，为读数的极佳选择。一般情况下应当条纹 处于直线倾斜再读数，0度的读数也是有存在的.也可以简单的理解为:目视 到的不同条纹的显示的状态,来择取最大值及最小值(一个状态会有产生多 样化的可能). 2.在干涉条纹显示张开状态下,将应力仪向上下拖动,干涉条纹就会产生变化.向 内缩或压缩.调整完后,根据显示的条纹状态来选取最大的读数.例如:以下图 形,那么我们应将水平线(十字架)调整到跟第一条平行. 未移动前 移动后 水平线 向下拖动 移动后 向上拖动 移动后
浅谈应力
应力定义为单位面积上所承受的内力。
公式表示为：其中，σ表示应力；ΔF j表示在j方向的施力；ΔA i 表示在i方向的受力面积。
应力与压力的含义是相似的，其目的都是描述某点（当面积区域无穷小时）的受力大小，它们在作用面上积分而成的合力即表现为集中力。
在定义应力时，通常在物体内部取一微小六面体，应力表征物体内部相邻微小六面体在描述点处的内力。
与此相对，压力则描述物体某点处单位面积上法向所受的外力。
当该外力为物体之间的接触力，且不考虑物体间的摩擦时，接触压力即为通常所说的接触应力。
应力的定义是为了评判物体强度，而压力的定义则是为了描述微小面积上合外力的大小。
我们知道，力与面积是矢量，存在着方向的描述，于是应力或压力亦为矢量，其可以分解为各个方向上的分量。
由于应力的定义是便于强度的判别，故应力通常可由3个正应力σx、σy、σz和6个剪应力σxy、σy x、σyz、σzy、σzx、σxz来描述（如图1），而压力是描述微小面积所受外载的大小，通常只指所研究面的法向力。
对于应力分量的描述，当所描述的坐标系oxyz取为不同时，相应的应力分量亦在变化。
特别地，当在某一坐标系下剪应力σxy、σy x、σyz、σzy、σzx、σxz均为0时，我们将正应力σx、σy、σz定义为主应力σ1、σ2、σ3。
应用强度理论去判定强度时，目前主要为4种强度理论，适用于不同的条件，分别对应各自的极限应力为：第一强度理论：σ1；第二强度理论：σ1-μ（σ2+σ3）；第三强度理论：σ1-σ3；第四强度理论：在ansys软件里面，应力强度有关的描述变量有S1、S2、S3、SINT、SEQU，分别对应于主应力σ1、σ2、σ3、σ1-σ3、Mises应力即对应于第四强度理论，也即ansys中描述的SEQU。
对于接触压力，其描述接触面上法向接触力的大小，并且接触压力只能是压缩力。
接触应力区别于接触压力，接触应力包括法向接触应力和切向接触应力（当存在摩擦时），当不计接触体间的摩擦时，切向接触应力为0，两者等同，故接触压力为接触点接触应力的法向分量。
构件应力知识点总结大全
构件应力知识点总结大全一、应力的定义应力是单位面积的内部分子间或分子与外力之间的相互作用力，通常表示为F/A，其中F 是力的大小，A是力作用的面积。
应力是衡量材料承受外部载荷的能力，是材料内部原子和分子间的相互作用，是导致应变的根本原因。
二、应力的分类1. 拉伸应力：指材料在拉伸载荷作用下的应力，通常表示为σ=F/A，其中F是施加的拉伸力，A是截面积。
2. 压缩应力：指材料在压缩载荷作用下的应力，通常表示为σ=F/A，其中F是施加的压缩力，A是截面积。
3. 剪切应力：指材料在受到剪切力作用下的应力，通常表示为τ=F/A，其中F是施加的剪切力，A是受力面积。
4. 弯曲应力：指材料在受弯曲载荷作用下的应力，通常表示为σ=Mc/I，其中M是弯矩，c 是截面离轴心的距离，I是截面的惯性矩。
三、构件的设计应力1. 构件在使用过程中会受到各种外部载荷的作用，包括静载荷、动载荷和温度载荷等，设计时需要考虑这些载荷对构件的影响。
2. 构件设计应力需要满足安全性、可靠性和经济性的要求，通常需要考虑极限状态和使用状态下的应力情况。
3. 构件设计应力还需要考虑疲劳寿命、屈服强度、断裂韧性等材料性能的影响，以保证构件在使用寿命内不发生疲劳破坏。
四、构件的应力分析方法1. 理论计算：包括静力计算、动力计算和温度应力计算等，可以通过数学模型和力学原理进行应力分析。
2. 数值模拟：包括有限元分析、计算流体动力学等，可以通过计算机模拟构件受力情况，得到应力分布和变形情况。
3. 实验测试：包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等，可以通过实验手段直接测量构件的应力和应变情况。
五、构件的应力优化设计1. 材料选型：选择合适的材料可以提高构件的强度和刚度，减小应力集中和减轻构件的重量。
2. 结构设计：合理的结构设计可以改善构件受力的状态，减小应力集中和提高构件的承载能力。
3. 衬垫和支承：采用合适的衬垫和支承结构可以改善构件的应力分布，减小应力集中和延长构件的使用寿命。
弹性力学 第二讲 平面问题的基本理论
本讲学习指南
本讲将系统地平面问题的基本理论－基本方程和边 界条件，及两种基本解法，是弹性力学中最具典型性和 代表性的内容，是后续内容学习的基础。要求掌握的内 容如下： 1、两类平面问题的定义； 2、关于一点应力状态的分析； 3、平面区域内的平衡微分方程、几何方程与物理 方程； 4、平面边界上的应力和位移边界条件的建立，及 圣维南原理的应用； 5、按位移求解方法和按应力求y x
fy 0
2q0 3 s y 3 xy f ( x) y g ( x) hl
主要内容
平面应力问题与平面应变问题 平面问题的平衡微分方程 平面问题中的一点应力状态分析 平面问题的几何方程与刚体位移 平面问题的物理方程 平面问题的边界条件 圣维南原理及应用 按位移法求解平面问题 按应力求解平面问题及相容方程 常体力情况下的简化与应力函数
平面AB上的正应力sn即为上
面所求的全应力p向法线方向n 的投影： s lp mp
n x y
平面AB上的切应力tn即为上
面所求的全应力P向切线方向的 投影： 2 2 2 t n px p y s n 或
t n mpx lp y
过一点任意斜面的主应力与主方向
问题3：若经过该点的某一斜面上的切应力为0，求此斜
§2.2 平面问题的平衡微分方程
平面问题的平衡微分方程是考虑平面问题的静力学条 件，根据弹性体内微分单元的静力平衡条件来推导出应力 分量与体力分量之间的关系。
如图，在弹性体内任一点
取一微小的正平行六面体，其 x、y方向的尺寸分别为dx、dy ，为计算方便，设它在z方向 的尺寸为单位长度1。
平面问题的平衡微分方程
应力知识点
应力知识点一、知识概述《应力知识点》①基本定义：说实话，应力这个概念有点抽象，但简单说呢，应力就是物体受到外力作用时，在物体内部产生的一种抵抗外力的力量。
就好比你推一个弹簧，弹簧会产生一种反抗你推它的力，这个力就有点像应力。
从专业角度说，应力是单位面积上所承受的内力，它反映了物体内部一点处的受力状态。
②重要程度：在材料力学等学科里，应力这个概念超级重要。
你要是不理解应力，就很难弄明白材料什么时候会被破坏，工程结构怎么设计才安全这些事儿。
就像盖房子，如果不考虑应力，房子可能盖着盖着就塌了。
③前置知识：得先了解一些基本的力的概念，像拉力、压力什么的，还有对面积这个概念得熟悉。
不然的话，应力这个单位面积上的力就不好理解了。
④应用价值：在建筑工程里，用应力知识可以算桥、楼的柱子能承受多大重量，确保它们安全。
在机械制造方面，可以知道机械零件在哪种受力下不会坏掉。
像汽车发动机的零件，得根据应力计算来选择合适的材料，要不然发动机运转的时候零件崩了可就麻烦了。
二、知识体系①知识图谱：在材料力学这棵大树里，应力就像一根很粗的树枝。
它和应变、强度这些概念都紧密相连。
整个力学大厦要没有应力的支撑，就摇摇欲坠了。
②关联知识：应变跟应力很有关系，简单说应变就是物体受应力之后产生的变形情况。
强度也跟应力有关，强度就是材料能承受的最大应力。
好比人的忍耐极限一样，应力一旦超过这个强度，材料就会坏掉。
③重难点分析：掌握应力的难点就是要理解它是一种看不见摸不着的内力，而且还得把它跟外力区分清楚。
重点就是力和面积这俩因素在应力计算里的作用，计算时单位千万别搞错了，这就像做饭放盐，放多放少差别很大。
④考点分析：在考试里，应力这块经常考概念理解、应力计算、根据应力判断材料性能这些方面。
概念题就问应力是啥呀这种，计算题就给些外力、面积数据让你算出应力，或者反过来给你应力和其他数据让你求面积什么的。
判断材料性能就根据应力和材料能承受的应力来判断会不会坏这种。
公路桥梁预应力钢绞线局部释放法测试现 存应力技术指南
公路桥梁预应力钢绞线局部释放法测试现存应力技术指南1范围本标准规定了公路桥梁预应力钢绞线局部释放法测试现存应力的术语、定义和符号、基本规定、现场检测。
本标准适用于公路预应力混凝土桥梁钢绞线现存应力检测，其它铁路桥梁、市政桥梁及预应力混凝土结构钢绞线现存应力测试可参照使用。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T31310金属材料残余应力测定钻孔应变法3术语、定义和符号3.1术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1释放应变对钢绞线进行应力释放时，释放前后钢绞线测点处应变的变化量。
3.1.2混凝土保护层凿除影响修正应变待测钢绞线混凝土保护层凿除前后，测点处钢绞线应变的变化量。
3.1.3偏轴角最外层缠绕钢丝测点处局部轴线方向与该根钢绞线相同位置处芯丝轴线方向的夹角。
3.1.4偏轴影响修正系数钢绞线单根钢丝释放应变和整根钢绞线平均应变的比例系数。
3.1.5同丝定位法在同一根钢绞线内，同一股待释放钢丝的测点与释放点相对位置的定位方法。
具体定位方法的条文说明见附录A。
3.2符号下列符号适用于本文件。
ε——钢绞线现存应变，单位：με；ε——钢绞线混凝土保护层凿除修正应变，单位：με；zcε——钢绞线应力释放时现场测试应变，单位：με；sfK——钢绞线偏轴影响修正系数。
4基本规定4.1检测部位与数量选定原则4.1.1对于预应力混凝土桥梁，应根据检测目的选择受力最不利截面的最外缘钢绞线进行测试，以及其它需要确定现存应力状态的钢绞线。
4.1.2一片梁任一截面钢绞线释放数量最多不应超过该截面钢绞线总面积的0.5%、最少可释放一根钢绞线的一股钢丝。
每束钢绞线释放数量最多不超过2根、每根钢绞线释放数量最多不超过2股，同一根钢绞线在其全长范围内不应释放两次。
4.2检测仪器与设备4.2.1检测设备中的计量器具应定期进行检定，数据采集仪器应具备连续采集和数据自动记录功能，采样频率不应小于200Hz，并具有显示数据采集时程曲线的功能。
应力状态分析和强度理论
03
弹性极限
材料在弹性范围内所能承受的最大应力状态，当超过这一极限时，材料会发生弹性变形。
01
屈服点
当物体受到一定的外力作用时，其内部应力状态会发生变化，当达到某一特定应力状态时，材料会发生屈服现象。
02
强度极限
材料所能承受的最大应力状态，当超过这一极限时，材料会发生断裂。
应力状态对材料强度的影响
形状改变比能准则
04
弹塑性材料的强度分析
屈服条件
屈服条件是描述材料在受力过程中开始进入屈服（即非弹性变形）的应力状态，是材料强度分析的重要依据。
根据不同的材料特性，存在多种屈服条件，如Mohr-Coulomb、Drucker-Prager等。
屈服条件通常以等式或不等式的形式表示，用于确定材料在复杂应力状态下的响应。
最大剪切应力准则
总结词
该准则以形状改变比能作为失效判据，当形状改变比能超过某一极限值时发生失效。
详细描述
形状改变比能准则基于材料在受力过程中吸收能量的能力。当材料在受力过程中吸收的能量超过某一极限值时，材料会发生屈服和塑性变形，导致失效。该准则适用于韧性材料的失效分析，尤其适用于复杂应力状态的失效判断。
高分子材料的强度分析
01
高分子材料的强度分析是工程应用中不可或缺的一环，主要涉及到对高分子材料在不同应力状态下的力学性能进行评估。
02
高分子材料的强度分析通常采用实验方法来获取材料的应力-应变曲线，并根据曲线确定材料的屈服极限、抗拉强度等力学性能指标。
03
高分子材料的强度分析还需要考虑温度、湿度等环境因素的影响，因为高分子材料对环境因素比较敏感。
02
强度理论
总结词
该理论认为最大拉应力是导致材料破坏的主要因素。
过一点所方向面上应力的集合,称为这一点的应力状态
应力是指物体内部受到的力的作用，它可以通过单位面积上的力来描述。
在工程力学中，应力是非常重要的物理量，它与物体的形状、材料特性和外部力的作用密切相关。
本文将围绕应力的概念展开讨论，针对其在材料力学中的应用进行深入分析。
一、应力的定义和分类1.1 应力的概念应力是单位面积上的力，常用符号表示为σ，其计算公式为力F除以面积A，即σ=F/A。
在物体内部，由于外部力的作用，各处都会受到应力的作用，这种应力称为内应力。
而外部施加在物体表面上的力也会导致应力的产生，这种应力称为外部应力。
1.2 应力的分类根据应力的作用方向和大小，可以将应力分为正应力、剪切应力和法向应力三种类型。
正应力是垂直于物体截面的应力，常用符号表示为σn。
而沿着截面方向的应力称为剪切应力，常用符号表示为τ。
另外，法向应力是指作用在物体某一点上的应力。
二、应力状态的描述2.1 应力张量在三维空间中，一个点的应力状态可以由一个3x3的对称矩阵来描述，这个对称矩阵称为应力张量。
应力张量的分量代表了在不同方向上的应力情况，可以通过数学方法进行求解和分析。
2.2 应力状态的表示一个点处的应力状态可以通过应力张量的特征值和特征向量来表示。
特征值代表了应力状态的大小，特征向量则代表了应力作用的方向。
通过对特征值和特征向量的分析，可以判断物体处于何种应力状态，从而进行相应的力学分析和设计。
三、应力的应用3.1 工程材料的性能应力是描述物体受力情况的重要参数，它直接影响着材料的强度、刚度和韧性等性能。
在工程中，通过对材料的应力状态进行分析，可以评估材料的可靠性和安全性，为工程设计提供参考依据。
3.2 结构的稳定性对结构件的受力状态进行分析，可以判断结构在外部载荷作用下的稳定性。
通过对结构的应力分布和应力集中区域的分析，可以预测结构是否会发生破坏或失稳现象，为结构设计和改进提供重要参考。
3.3 力学设计在工程实践中，需要根据实际的力学要求来设计各种零部件和结构件。
应力的基本概念
应力的基本概念应力是物理学中一个非常重要的概念，它描述的是物体内部各部分之间相互作用的力，以保持物体的完整性和稳定性。
应力的定义、描述、分类、计算和应用等方面都是应力研究中不可或缺的内容。
1.应力的定义应力是指物体在受到外力作用时，其内部各部分之间相互作用而产生的力。
应力的定义可以理解为物体内部各部分之间的相互作用，这种相互作用是为了保持物体的完整性和稳定性。
应力的单位是牛顿（N），常用的单位还有帕斯卡（Pa）和千帕斯卡（kPa）。
2.应力的描述应力可以用数学公式进行描述，也可以用图形进行表示。
在数学公式中，应力通常被表示为一个向量，其大小和方向取决于外力的性质和物体的形状。
在图形中，应力可以用箭头表示，箭头的大小和方向表示应力的数值和方向。
3.应力的分类应力可以根据不同的分类标准进行分类，比如可以根据作用在物体上的外力类型分为拉应力、压应力、剪切应力和弯曲应力等；也可以根据应力的性质分为弹性应力和塑性应力等。
不同类型的应力具有不同的特征和表现形式，对物体的影响也不尽相同。
4.应力的计算应力的计算是应力研究中非常重要的一部分。
应力的计算公式通常是根据实验和实践经验得出的，也可以根据物体的材料性质和外力作用情况进行估算。
常用的应力计算公式包括胡克定律、弹性力学公式、梁的弯曲公式等。
5.应力的应用应力在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
比如在建筑、机械、材料等领域中，应力的计算和分析是设计和制造过程中必不可少的环节；在生物医学工程中，应力的研究可以帮助人们更好地理解和改善人体结构和功能；在地质学中，应力的研究可以帮助人们了解地壳构造和地震机理。
总之，应力的基本概念是物理学中一个非常重要的概念，它涉及到物体内部各部分之间的相互作用和物体的完整性和稳定性。
应力的描述、分类、计算和应用等方面都是应力研究中不可或缺的内容，对应力的研究和发展有着重要的意义。
《低温管路应力分析指南(2017)》发布
细设计和初步设计中进行审核分析 ，结合生产状况 做出相应的处理 ，合理化设ｉ 寸 方 案 ，使 十 － 工作 阳
现场施工有—定的设计制造方向感 。此时蕾有丰富 经验的 Ｑ Ｃ或负责总体的人员介入并提出合理化建
佗化发展［ Ｊ ］ ． 舰船｝ 斗 并支 术２ ０ ０ ９ ， （ ２ ） ： ３ － ４ ． ［ ４ ］徐华． 月 翻白 谢 ８ 入“ 绿色通道” ［ Ｊ ］ ． 中国船 ２ ０ ０ ８ ，
通过交叉培训学习 ，促使员工在自 翻白 设计工作中拓
宽专业知识面 ， 提高船舶企业的设计水平和竞争力 。 参考文献 ： ［ １ ］刘飞， 林焰， 王运龙， 等． 提高新造船能效设计水平 的多种亲 措施【 Ｊ ］ ． 船舶工程 ２ ０ １ １ ， ３ ３ （ ２ ） ： ６ － ９ ． ［ ２ 】曲鹏翔， 马晓平． 船自 自 并行协同 设计动态计 划管理系 统研究［ Ｊ ］ ． 造盼伎 术， ２ ０ １ ０ ， （ ２ ） ： ８ － １ ０ ． ［ ３ １刊 ｖ 义＿ 创造新的船舶设 模 式 推进狲 白 建造向 现
的设计工作前移 ，使得—些关键工作在前期予以考 虑 ，预防 处理问题 ，减少后期各专业之间的协调
工作 ， 减少修改物量和工时浪费 ，提高ｉ 几 工作效 率 。预设计模式也对 计 人 员提出了更高的要求，
布置的设计和施工 ， 确定相应的设计方案，避免将
来再ｊ 到 也 ｉ 十 方案 ，给生产设计和现场施工留 下隐患 。 预设计睫式的实】 翘 十 人员提出了更高的要 求， 要求 通过 交叉培创 Ｉ ｌ 提高 各层次设计人员的素质 ， 拓宽设计人员的各专业知识面 ，增强初步设计 、详 细设计和生产设计的能力。同时 ， 需要经验丰富的 各专业和现场施工人员收集 、整理重点设备和关键 点的部分工作，并将数据信恩反馈到生产设计 、详
应力分析技术指南
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应力的定义
应力的定义
一、应力的定义：物体内的任何两点都不是绝对静止的，而是存在相对运动，因此物体内部要产生一定的形变。
如果在这个形变过程中外力突然撤去，那么就会产生形变的反方向的恢复力，这种反方向的恢复力就叫做应力，用σ表示，符号是σ。
二、分类:1、平面问题：平面应力问题分为：均匀面（均匀面是指平行于作用面并与其无限延伸的平面）：简支梁上任意点处沿方向的应力（称为正应力或主应力）；连续梁上任意点处沿方向的应力（称为切应力或剪应力）；超静定梁上任意点处沿方向的应力。
均匀面问题，只有当各个截面上的应力状态完全相同时，才能按一个平面应力问题来处理，否则，必须根据几何关系建立正确的平衡方程。
2、垂直于两表面之间单位长度上的切应力：(1)概念：沿着物体的某一方向单位面积上的剪应力。
(2)正应力与切应力的关系： A.
切应力的方向总是垂直于正应力的方向。
B.切应力的大小随着正应力的增大而减小，随着切应力的增大而增大。
C.平行于两表面的切应力互相平行，它们的合力也互相平行。
D.垂直于两表面的切应力的方向总是与正应力的方向相反。
E.正应力与切应力是对立的。
7、受弯构件截面的剪应力：(1)概念：垂直于受拉面方向的单位面积上的剪应力。
(2)计算公式：抗剪强度： W
[1-1/4τ][τ为实际应力] [例题]混凝土梁受轴向拉力，截面尺寸和形状均无特殊要求，梁的材料可视为均匀弹性体，取k=30MPa，δ0= 150mm。
若要求梁上任意一点的抗剪强度σ为800N/mm，试列出
σ和τ的计算公式。
应力的定义[指南]
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应力的定义[指南]应力的定义当材料在外力作用下不能产生位移时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变称为应变(Strain)。
材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力，定义单位面积上的这种反作用力为应力(Stress)。
或物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力(Stress)。
按照应力和应变的方向关系，可以将应力分为正应力σ 和切应力τ，正应力的方向与应变方向平行，而切应力的方向与应变垂直。
按照载荷(Load)作用的形式不同，应力又可以分为拉伸压缩应力、弯曲应力和扭转应力。
应力的分类同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。
应力会随着外力的增加而增长，对于某一种材料，应力的增长是有限度的，超过这一限度，材料就要破坏。
对某种材料来说，应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。
极限应力值要通过材料的力学试验来测定。
将测定的极限应力作适当降低，规定出材料能安全工作的应力最大值，这就是许用应力。
材料要想安全使用，在使用时其内的应力应低于它的极限应力，否则材料就会在使用时发生破坏。
有些材料在工作时，其所受的外力不随时间而变化，这时其内部的应力大小不变，称为静应力;还有一些材料，其所受的外力随时间呈周期性变化，这时内部的应力也随时间呈周期性变化，称为交变应力。
材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏。
通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时，破坏就可能发生。
另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大，这种现象称为应力集中。
对于组织均匀的脆性材料，应力集中将大大降低构件的强度，这在构件的设计时应特别注意。
物体受力产生变形时，体内各点处变形程度一般并不相同。
用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。
公共基础知识应力基础知识概述
《应力基础知识概述》一、引言应力作为物理学和工程学中的一个重要概念，在众多领域中都有着广泛的应用。
从材料科学到土木工程，从机械制造到航空航天，应力的理解和控制对于确保结构的安全性和可靠性至关重要。
本文将对应力的基础知识进行全面的阐述和分析，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、应力的基本概念（一）定义应力是指物体由于受到外力作用而产生的内部抵抗力。
当物体受到外力时，其内部的分子和原子会发生相对位移，从而产生一种抵抗外力的力，这种力就是应力。
应力的单位是帕斯卡（Pa），1帕斯卡等于 1 牛顿每平方米（N/m²）。
（二）分类1. 正应力：垂直于作用面的应力分量，又称为法向应力。
正应力可以是拉应力或压应力，当物体受到拉伸作用时，产生拉应力；当物体受到压缩作用时，产生压应力。
2. 切应力：平行于作用面的应力分量，又称为剪应力。
切应力的作用是使物体发生剪切变形。
（三）应力状态物体内部某一点的应力状态可以用三个正应力和三个切应力来表示。
这六个应力分量可以组成一个应力张量，通过应力张量可以全面地描述物体内部某一点的应力状态。
三、应力的核心理论（一）胡克定律胡克定律是描述弹性材料应力与应变关系的基本定律。
对于线弹性材料，在弹性限度内，应力与应变成正比，即σ=Eε，其中σ为应力，ε为应变，E 为弹性模量。
弹性模量是材料的一种固有属性，它反映了材料抵抗变形的能力。
（二）圣维南原理圣维南原理指出，如果把物体的一小部分边界上的面力变换为分布不同但静力等效的面力，那么近处的应力分布将有显著的改变，但是远处所受的影响可以忽略不计。
这个原理在工程实际中非常有用，可以简化复杂结构的应力分析。
（三）莫尔圆莫尔圆是一种用于分析平面应力状态的工具。
通过莫尔圆可以直观地表示出一点的正应力、切应力以及主应力的大小和方向。
莫尔圆的绘制方法是将一点的两个相互垂直的正应力和切应力作为直角坐标系中的两个坐标，然后根据一定的几何关系绘制出一个圆。
船舶结构强度直接计算分析中应力的选取沈琪凡
船舶结构强度直接计算分析中应力的选取沈琪凡发布时间：2021-10-13T03:48:15.323Z 来源：《中国科技信息》2021年10月中29期作者：沈琪凡[导读] 船舶结构强度进行计算的过程中如何选择更加适合的应力一直以来都是十分重要的问题，文章分析了计算过程中常见的应力选取情况。
江南造船（集团）有限责任公司沈琪凡摘要：船舶结构强度进行计算的过程中如何选择更加适合的应力一直以来都是十分重要的问题，文章分析了计算过程中常见的应力选取情况。
关键字：船舶结构；结构强度；应力选取 1、前言船舶进行结构强度计算的过程中应力从不同的角度可以分别分为中面应力表面应力，和节点应力单元节心应力两个方面，文章分析了如何选择应力。
2、中面应力与表面应力2.1分析船体是由许多构件组成的复杂结构,每一构件各自承担着一定的作用,其受力和变形极其复杂。
但它们具有的共同特点是,在承受外部载荷后,将顺序地传递所受到的力,并发生相应的变形。
构件在受力和传力的过程中会受到多种作用,产生多种应力。
在传统的船体结构强度分析方法中,对于纵向强力构件,习惯上把应力人为地区分为4种,即总纵弯曲应力( 1)、板架弯曲应力( 2)、由纵骨弯曲引起的应力( 3)和由板格局部弯曲引起的应力( 4),根据各种构件在传递载荷过程中所产生的应力种类和数目,用合成应力来校核其总纵强度。
这种方法是近似的和不合理的[3]。
用有限元方法对船体结构进行计算分析时,无所谓总强度、横强度和局部强度之分,而且,只要网格足够细,上述纵向构件的4种弯曲应力是一起算出的,消除了上述对各种应力的合成过程中的近似性和不合理性,因此比常规的方法更有效和可靠。
原则上说,用线弹性计算理论和基于屈服强度的强度准则对承受面外压力的板进行强度校核时,应采用板的上下表面应力进行校核,因为板的局部弯曲使得板的上(或下)表面的应力较其中面应力有所增加。
但是,由于下面的原因,我们认为取板单元的中面应力作为工作应力是合理的:1)受到骨架支持的板格,只要骨架有足够的刚度而不失稳,板格表面小的局部屈服并不会引起其承载力的明显减小和正常使用;2)根据3种常规船型结构强度直接计算分析指南中规定的建模准则,有限元网格沿横向按纵骨间距或类似的间距划分,纵向按肋骨间距或类似的间距划分,而板壳单元采用线性位移模式的4节点四边形单元或3节点三角形单元,也就是说按照这样的网格模型,由板的局部弯曲引起的弯曲应力是算不出来的;3)正常载荷作用下,由板的局部弯曲引起的应力与板的薄膜应力相比并不大。
第四章岩体地应力及其测量方法_岩石力学
H
0.8 ~ 1.2
v 27H MPa
实测垂直应力随深度的变化
15
第4章 岩体地应力及其测量方法
•3.平均水平应力随深度而增加 水平应力普遍大于垂直应力。
16
第4章 岩体地应力及其测量方法 的比值随深度增加而减小
K
平均水平应力 垂直应力
K
1500 0.5 H
K
100 0 .3 H
• 研究高地应力本身就是岩石力学的基本任务。 • 岩体的本构关系、破坏准则以及岩体中应力传播规律都要受到地 应力大小的变化而变化。 • 随着采矿深度的增加，我国中西部的开发，尤其是水电工程建 设，在高地应力地区出现特殊的地压现象，给岩体工程稳定问题
提出了新课题。
28
第4章 岩体地应力及其测量方法
4.3.1 高地应力判别准则和高地应力现象
22
雅山形成示意图
第4章 岩体地应力及其测量方法
23
地形三级阶梯
第4章 岩体地应力及其测量方法
24
第4章 岩体地应力及其测量方法
我国可分为三类基本反映构造应力场状态的地区： （ 1 ）强烈构造应力区：包括台湾、西藏、新疆、甘肃、 青海、云南、宁夏、四川西部等； （ 2 ）中等构造应力区：包括河北、山西、陕西关中地区、 山东、辽宁南部、吉林延吉地区、安徽中部、福建、广东沿海 地区及广西等； （ 3 ）弱构造应力区：包括江苏、浙江、湖南、湖北、河 南、贵州、四川东部、黑龙江、吉林及内蒙的大部分。 同一类地区，其构造应力仍是不均匀分布，与小的地质 构造运动（地壳变形）有关，有的地段强、有的地段弱。
h
在斜坡附近，应力方向发生偏转
地形对初应力的影响： 山峰处地应力低 沟谷处地应力高
WORKBENCH疲劳分析指南
1、1 疲劳概述结构失效的一个常见原因就是疲劳,其造成破坏与重复加载有关。
疲劳通常分为两类:高周疲劳就是当载荷的循环(重复)次数高(如1e4 -1e9)的情况下产生的。
因此,应力通常比材料的极限强度低,应力疲劳(Stress-based)用于高周疲劳;低周疲劳就是在循环次数相对较低时发生的。
塑性变形常常伴随低周疲劳,其阐明了短疲劳寿命。
一般认为应变疲劳(strain-based)应该用于低周疲劳计算。
在设计仿真中,疲劳模块拓展程序(Fatigue Module add-on)采用的就是基于应力疲劳(stress-based)理论,它适用于高周疲劳。
接下来,我们将对基于应力疲劳理论的处理方法进行讨论。
1、2 恒定振幅载荷在前面曾提到,疲劳就是由于重复加载引起:当最大与最小的应力水平恒定时,称为恒定振幅载荷,我们将针对这种最简单的形式,首先进行讨论。
否则,则称为变化振幅或非恒定振幅载荷。
1、3 成比例载荷载荷可以就是比例载荷,也可以非比例载荷:比例载荷,就是指主应力的比例就是恒定的,并且主应力的削减不随时间变化,这实质意味着由于载荷的增加或反作用的造成的响应很容易得到计算。
相反,非比例载荷没有隐含各应力之间相互的关系,典型情况包括:σ1/σ2=constant在两个不同载荷工况间的交替变化;交变载荷叠加在静载荷上;非线性边界条件。
1、4 应力定义考虑在最大最小应力值σmin与σmax作用下的比例载荷、恒定振幅的情况:应力范围Δσ定义为(σmax-σmin)平均应力σm定义为(σmax+σmin)/2应力幅或交变应力σa就是Δσ/2应力比R就是σmin/σmax当施加的就是大小相等且方向相反的载荷时,发生的就是对称循环载荷。
这就就是σm=0,R=-1的情况。
当施加载荷后又撤除该载荷,将发生脉动循环载荷。
这就就是σm=σmax/2,R=0的情况。
1、5 应力-寿命曲线载荷与疲劳失效的关系,采用的就是应力-寿命曲线或S-N曲线来表示:(1)若某一部件在承受循环载荷, 经过一定的循环次数后,该部件裂纹或破坏将会发展,而且有可能导致失效;(2)如果同个部件作用在更高的载荷下,导致失效的载荷循环次数将减少;(3)应力-寿命曲线或S-N曲线,展示出应力幅与失效循环次数的关系。
应力 定义
应力定义一、引言应力是物理学和工程学中一个核心概念，涉及到物体在受到外力作用时内部产生的抵抗力。
它反映了物体抵抗变形或破坏的能力，是衡量物体强度、刚度和稳定性的重要参数。
本文将全面解析应力的定义、计算、性质、应用、测量和分类。
二、应力的定义应力，通常用符号σ表示，是一个向量，用于描述物体内部单位面积上所受的力。
它是外力除以物体横截面的面积得到的。
其数学表达式为：σ= F/A，其中F是作用于物体上的外力，A是物体的横截面面积。
三、应力的计算应力的计算通常基于牛顿第二定律（F=ma），通过测量作用于物体上的外力和物体的质量，以及加速度，可以计算出应力。
此外，通过测量应变（物体形状或尺寸的相对变化）和弹性模量（描述材料抵抗变形能力的常数），也可以间接计算出应力。
四、应力的性质1.矢量性：应力是一个矢量，具有大小和方向，分别表示应力的强弱和作用的方向。
2.作用面性：应力总是作用在物体内部的一个横截面上，其作用面垂直于横截面。
3.平衡性：在一个封闭的受力体系中，正应力和切应力保持平衡，总应力为零。
4.相对性：应力的值依赖于所选择的参考系和坐标系。
不同的坐标系可能会得到不同的应力分量。
5.物质性：应力是物体内部的属性，与外部作用力无关，只有当物体受到外力作用时才会产生。
五、应力的应用1.工程设计：在设计和分析各种工程结构时，如桥梁、建筑和机械零件等，需要考虑到应力分布、应力集中、疲劳应力和极限应力等因素。
2.断裂力学：断裂力学是研究材料在裂纹扩展时的行为的学科，它涉及到裂纹尖端的应力场和应力强度因子。
3.流体力学：在流体力学中，应力用来描述流体内部的压力和粘性力等作用力。
4.材料科学：在材料科学中，应力用于研究材料的机械性能，如弹性模量、泊松比和抗拉强度等。
5.生物学：在生物学中，应力用于描述骨骼和牙齿等硬组织的受力状态，以及细胞和组织的生长和发育过程。
六、应力的测量应力的测量通常通过应变计进行。
应变计是一种特殊的传感器，它可以粘贴或嵌入到被测物体上，并将物体的变形转换为电信号，再通过电子设备读出应变值，从而计算出应力。
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应力的定义[指南]
应力的定义
当材料在外力作用下不能产生位移时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变称为应变(Strain)。
材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力，定义单位面积上的这种反作用力为应力(Stress)。
或物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力(Stress)。
按照应力和应变的方向关系，可以将应力分为正应力σ 和切应力τ，正应力的方向与应变方向平行，而切应力的方向与应变垂直。
按照载荷(Load)作用的形式不同，应力又可以分为拉伸压缩应力、弯曲应力和扭转应力。
应力的分类
同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。
应力会随着外力的增加而增长，对于某一种材料，应力的增长是有限度的，超过这一限度，材料就要破坏。
对某种材料来说，应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。
极限应力值要通过材料的力学试验来测定。
将测定的极限应力作适当降低，规定出材料能安全工作的应力最大值，这就是许用应力。
材料要想安全使用，在使用时其内的应力应低于它的极限应力，否则材料就会在使用时发生破坏。
有些材料在工作时，其所受的外力不随时间而变化，这时其内部的应力大小不变，称为静应力;还有一些材料，其所受的外力随时间呈周期性变化，这时内部的应力也随时间呈周期性变化，称为交变应力。
材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏。
通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时，破坏就可能发生。
另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大，这种现象称为应力集
中。
对于组织均匀的脆性材料，应力集中将大大降低构件的强度，这在构件的设计时应特别注意。
物体受力产生变形时，体内各点处变形程度一般并不相同。
用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。
为此可在该点处到一单元体，比较变形前后单元体大小和形状的变化。
线应变
在直角坐标中所取单元体为正六面体时，三条相互垂直的棱边的长度在变形前后的改变量与原长之比，定义为线应变，用ε表示。
一点在x、y、z方向的线应变分别为εx、εx、εy、εz。
线应变以伸长为正，缩短为负。
切应变
单元体的两条相互垂直的棱边，在变形后的直角改变量，定义为角应变或切应变，用γ表示。
一点在x-y方向、y-z方向z-x方向的切应变，分加别为γxy、γyz、γzx。
切应变以直角减少为正，反之为负。
一点的应变状态
一点的应变分量εx、εy、εz、γxy、γyz、γzx已知时，在该点处任意方向的线应变，以及通过该点任意两线段间的直角改变量，都可根据应变分量的坐标变换公式求出。
该点的应变状态也就确定。
表示一点应变状态的个应变分量
εx、εy、εz、γxy、γyx、γyzγzy、γzx、γxz组成的应变张量，即式中右边的张量中的切应变用εxy、εxz、---表示，适用于使用张量的附标标号的表示法; 左边张量中的切应变用γxy、γxz、---表示，是工程习惯表示法。
二者概念相同，大小相差一倍。
应变张量也是二阶对称量，其中切应变分量
εxy=εyx。