锁定轨温与应力分析,应力集中( 二 )


【锁定轨温与应力分析,应力集中】以下图为例吧 , 假如在红点出有集中力 , 那么这个位置的应力肯定远大于其他地方 。无论是几何的不连续 , 材料的不连续 , 还是载荷不连续 , 实际上可以用一个词来概括:非线性 。正是由于几何、材料、载荷的非线性 , 才导致了应力集中现象的出现 。当然 , 这里的非线性概念更大 , 不仅仅包含不连续 , 还有大变形、塑性等等 。3、应力集中现象发生的位置现在 , 我们应该知道应力集中是由于几何、材料、载荷的不连续引起的 。
其中 , 材料不连续和载荷不连续的应力集中发生的位置很容易就确定了 , 就是发生不连续的位置处 。但是 , 对于几何不连续 , 并不是所有几何不连续的地方都会发生应力集中 。通常 , 几何不连续的应力集中发生在几何形状的凹陷处 。如上图 , 凹陷处的应力是红色的 , 表明这里的应力最大 。凹陷处显然也是几何不连续发生的位置 。但是我们再看突起处 , 应力显然不是最大的 。
当然 , 这种还是跟受力有很大的关系 , 根据力的传递路径 , 外侧突起处 , 不在力传递的最佳路线上 。4、DNA中的应力集中现象有了上面的基础 , 我们再来看下DNA结构 , 如下图 。这种双螺旋的结构 , 如果单独拿出来 , 肯定不能用传统的力学来求解 , 这是属于纳米力学范畴了 。放大DNA结构 , 我们发现这个结构本身就不是一个几何规则体 , 也就是说存在着大量的几何不连续 。
此外 , 不同的小球代表着不同的原子 , 其物理属性完全不一样 , 所以也存在着大量的材料不连续 。从这个角度来讲 , DNA肯定也存在着应力集中的现象 。但是 , DNA这种分子间的作用力 , 与宏观的应力不一样 。应力是一种宏观的概念 , 进入微观领域后 , 就不存在应力的概念了 。所以 , 严格来讲 , DNA不存在应力集中 。5、总结应力集中现象是由于几何、材料、载荷不连续造成的应力远超远处载荷的现象 。

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