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1、前面的分析表明,在尺寸突变处,如果没有采用圆角过渡,会导致有限元分析中应力无限增大。实际上,在结构设计中,为了降低应力集中因素,有一些基本的设计法则,简述如下:1 .修改形状(1)圆角在构件中绝对禁止出现尖锐转角。因为由理论分析可知,当圆角的曲率半径趋向零时,其应力集中系数趋向无穷大。用圆角代替尖锐转角,能有效缓和应力集中。下面是工程上应用圆角的例子。(2) 流线型对于变截面的受拉杆件或受压杆件,如果采用流线型过渡,可以使得构件应力均匀,从而避免应力 集中。(3)椭圆孔2. 适当选择应力集中因素的位置(1)应力集中因素应该选择在应力低的部位图(a)中,不要把孔放在弯矩最大的裁面上;图(b)中,
2、不要把孔放在靠近边縁的地(2)要考虑是否冇母体之间发生相互干涉,导致应力上升j j4tI?随着孔距离边沿越来越近,应力集中会加剧。3. 适当选择应力集中因素的方向如下图,三种长孔的情况,最底下一种应力集中系数最大,尽量不要采用这种方式。而最上面的情况则应力集中系数最小。丄11J1uz?-T 1 T4. 附加应力集中因素如下图,在左边的结构上进行改进,右边的结构增加了一个孔,其应力集中系数反而降低。5. 表面削去法如下图,在孔的上下两边挖去一定厚度的材料,会降低这部分的刚度,以达到缓和应力集中的目的。这些图中,最后一种情况应力集中系数最小19 a l I)6)c)(d)(e)(/)6 .填充法在圆孔内插入一根棒,也可以降低圆孔处的应力集中。