应力集中详解与实验应力分析（电阻应变片）

大家对应力集中不陌生，甚至有点过于关注。在刘鸿文《材料力学》第2章第12节，有如下主要观点：

     

1）用塑性材料制成的零件在静载作用下，可以不考虑应力集中的影响；

2）对于脆性材料制成的零件，应力集中的危害性很严重；

3）对于疲劳，不论是塑性材料还是脆性材料，应力集中对零件的强度都有严重影响；

     

应力分析有三种方法：

1）利用公式计算应力（理论）；

2）利用仿真计算应力（数值）；

3）利用实验测试应力（实验）；

关于如何使用应变片测试应变，进而获得应力，可以参考以下两本书（实验应力分析）：

     

最近和杭州锐达合作，拿来了一套应变测试系统。

     

     

因为应变片有大小，不可能测试一点的应力，只能测试一个局部区域的平均应力。

     

所以肯定无法通过测试获得圆孔最边缘的应力（最大应力），只能尽量靠近边缘。

     

     

开孔边缘，横向局部应力梯度：

     

开孔边缘，纵向局部应力梯度：

     

开孔边缘，横向完整应力梯度：

     

由上可见，不论是横向还是纵向，应力都是变化的。由此可知，应变测试只能得到近似结果（平均后结果）。

读者可以想到，只有当应变片测试非应力集中位置，才能得到更精确的应力。如果测试应力集中位置，应变片要足够小，并且应力梯度不宜太大。