環(huán)向應力簡介

根據(jù)平衡方程∑Fx=0和∑Fy=0可以寫出：

δm（πDs）-P*πD2/4=0；δt（l*2s）-P*D*l=0

解得：

δt=PD/2s

δm=PD/4s

對環(huán)向應力的補充：對于環(huán)向應力，內(nèi)壓力產(chǎn)生的力：

若用概述中字母代替，則其中F1=pDl (l為薄壁圓筒高）

對環(huán)向應力：F2=δt（l*2s）

F1=F2

即δt=PD/2s

薄壁圓筒承受內(nèi)壓時，其環(huán)向應力是軸向應力的兩倍。故圓筒狀容器炸開時，一般都是縱向開裂成幾瓣而不是橫向開列成幾截。

在忽略徑向應力的情況下，以此為基礎，考慮到薄壁容器由韌性材料制成，可以采用第三或第四強度理論進行強度設計。由此得出壁厚的設計公式：δ≥PD/2[σ] C，其中C為考慮加工，腐蝕等影響的附加壁厚量。 2100433B

在連續(xù)介質(zhì)力學里，應力定義為單位面積所承受的作用力。以公式標記為

假設受力表面與施力方向正交，則稱此應力分量為正向應力（normal stress），如圖1所示的

“內(nèi)應力”指組成單一構(gòu)造的不同材質(zhì)之間，因材質(zhì)差異而導致變形方式的不同，繼而產(chǎn)生的各種應力。

采用國際單位制，應力的單位是帕斯卡（Pa），等于1牛頓/平方米。應力的單位與壓強的單位相同。兩種物理量都是單位面積的作用力的度量。通常，在工程學里，使用的單位是megapascals（MPa）或gigapascals（GPa）。采用英制單位，應力的單位是磅力/平方英寸（psi）或千磅力/平方英寸（ksi）。

物體由于外因（受力、濕度、溫度場變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，單位面積上的內(nèi)力稱為應力。應力是矢量，沿截面法向的分量稱為正應力，沿切向的分量稱為切應力

物體中一點在所有可能方向上的應力稱為該點的應力狀態(tài)。但過一點可作無數(shù)個平面，是否要用無數(shù)個平面上的應力才能描述點的應力狀態(tài)呢？通過下面的分析可知，只需用過一點的任意一組相互垂直的三個平面上的應力就可代表點的應力狀態(tài)，而其它截面上的應力都可用這組應力及其與需考察的截面的方位關系來表示。2100433B

循環(huán)應力的特性用最小應力σmin與最大應力σmax的比值r=σmin/σmax表示，r稱為循環(huán)特征。對應于不同循環(huán)特征，有不同的S-N曲線、疲勞極限和條件疲勞極限。對不同方向的應力，可用正負值加以區(qū)別，如拉應力為正值，壓應力為負值。當r=-1，即σmin=-σmax時，稱為對稱循環(huán)應力；當r=0，即σmin=0時，稱為脈動循環(huán)應力；當r= 1，即σmin=σmax時，應力不隨時間變化，稱為靜應力；當 lr-1時，統(tǒng)稱為不對稱循環(huán)應力。對應于不同循環(huán)特征，有不同的S-N曲線、疲勞極限和有限壽命的條件疲勞極限。