應(yīng)力分析
應(yīng)力分析
stress analysis
分析和求解機(jī)械零件和構(gòu)件等物體內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力和應(yīng)力分布的方法。應(yīng)力分析主要用于確定與機(jī)械零件和構(gòu)件失效有關(guān)的危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力集中、應(yīng)變集中部位的峰值應(yīng)力和應(yīng)變。機(jī)械零件和構(gòu)件的應(yīng)力分布和大小與其承受的載荷和溫度有關(guān)，也與零件的形狀、尺寸和材料性質(zhì)等有關(guān)。應(yīng)力分析的方法主要有解析法、數(shù)值法和實(shí)驗(yàn)法。對(duì)于結(jié)構(gòu)型式比較復(fù)雜的機(jī)械零件和構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)，往往采用計(jì)算與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，以便相互驗(yàn)證，提高應(yīng)力分析的可靠性和有效性。
解析法 它是用函數(shù)形式表達(dá)問題的解，并給出解的一般表達(dá)形式,能明顯地反映出解的性質(zhì)
求解前首先建立問題的基本方程。通常需要考慮的問題有：力（外力、內(nèi)力和應(yīng)力）的平衡性，變形(位移和應(yīng)變)的連續(xù)性,力、變形和溫度間的物理關(guān)系,建立表示各量間關(guān)系的基本方程。有時(shí)需要根據(jù)能量原理和問題的性質(zhì)，建立綜合反映力、變形和零件特性的混合形式的泛函，通過求泛函駐值建立基本方程。解析法采用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)運(yùn)算,對(duì)某些簡(jiǎn)單問題能得出精確解。但對(duì)于復(fù)雜問題,則必須對(duì)零件的形狀尺寸和載荷條件等進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化，從而得出近似解。數(shù)值法 求問題離散點(diǎn)函數(shù)值數(shù)值解的方法。在應(yīng)力分析中，求解基本方程的數(shù)值法主要包括有限差分法和有限元法等。有限差分法是把基本方程和邊界條件轉(zhuǎn)化為有限差分方程，就是把力學(xué)問題歸結(jié)為解聯(lián)立代數(shù)方程組，然后運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算，并且通過調(diào)節(jié)步長(zhǎng)的大小以提高解的精度。有限元法是把連續(xù)體離散為有限單元的數(shù)值解法。有限元法比有限差分法具有更大的靈活性和通用性，對(duì)復(fù)雜的幾何形狀、任意的邊界條件、不均勻的材料，各種載荷分布和各種類型的結(jié)構(gòu)，如桿、板、殼和塊體等都能靈活地加以考慮，應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算。在求解無限域、應(yīng)力集中和有關(guān)斷裂力學(xué)等方面的問題中，還可用邊界元法。
實(shí)驗(yàn)法 在機(jī)械零件和構(gòu)件的原型或模型上，應(yīng)用各種實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得零件的應(yīng)力分布狀態(tài)和主應(yīng)力值的方法（見實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析）。
褚宗良
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