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stress intensity是什么意思，stress intensity的意思翻译、用法、同义词、例句

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常用词典

  • [力] 应力强度

    • 例句

  • Finally, formulas for stress intensity factors are deduced.

    最后，得出了应力强度因子计算公式。

  • The results show that the stress intensity and stiffness are enough.

    结果表明，刚架结构的强度和刚度是足够的。

  • Multiiiple crack interaction may cause distrubed effect of stress intensity factor.

    裂纹群的交互作用会引起裂纹应力强度因子的干扰效应。

  • So the stress intensity factors can be obtained by the displacement discontinuities.

    基于裂纹表面位移间断的计算结果得到了裂纹前沿的应力强度因子。

  • We study stress intensity factor of thick wall cylinder with cracks under dynamic load.

    研究了动载荷作用下带裂纹厚壁筒的应力强度因子。

    • 专业解析

    应力强度（Stress Intensity） 是断裂力学中的核心概念，用于量化含裂纹材料在载荷作用下，裂纹尖端附近应力场的强度。它直接关系到裂纹是否会扩展以及扩展的速率，对预测工程结构的疲劳寿命和脆性断裂至关重要。

    1. 基本定义与物理意义：

      • 当材料中存在裂纹时，在外部载荷作用下，裂纹尖端附近的应力会急剧升高，远高于材料的平均应力。这种应力升高的程度和分布特性，无法用传统的应力概念（如平均应力）充分描述。
      • 应力强度（通常用符号K 表示，称为应力强度因子）是一个参量，它表征了裂纹尖端附近应力场奇异性的强度。它综合反映了远场施加的应力（σ）、裂纹的尺寸（a）以及构件和裂纹的几何形状（用无量纲几何修正因子 Y 表示）的影响。
      • 其数学表达式为： $$ K = Y sigma sqrt{pi a} $$ 其中：
        • K：应力强度因子（单位：MPa√m 或 ksi√in）
        • Y：几何修正因子（无量纲，取决于裂纹和构件的具体形状、尺寸和加载方式）
        • σ：远场施加的名义应力（单位：MPa 或 ksi）
        • a：裂纹的特征尺寸（如半长，单位：m 或 in）
      • 物理上，K 值越大，意味着裂纹尖端附近的应力集中越严重，材料局部的变形和失效风险越高，裂纹越容易发生扩展。

    2. 模式与临界值：

      • 根据裂纹面的位移方式，裂纹扩展可分为三种基本模式：
        • I 型（张开型）：裂纹面在垂直于裂纹面的方向上张开。这是工程中最常见、最危险的模式。
        • II 型（滑开型）：裂纹面在平行于裂纹面且垂直于裂纹前缘的方向上相对滑动。
        • III 型（撕开型）：裂纹面在平行于裂纹面且平行于裂纹前缘的方向上相对滑动。
      • 相应地，有KI（I 型应力强度因子）、KII（II 型应力强度因子） 和KIII（III 型应力强度因子）。
      • 对于特定的材料和环境条件（如温度、加载速率），存在一个临界应力强度因子，称为断裂韧性（Fracture Toughness），通常用Kc（平面应力状态）或KIc（I 型，平面应变状态）表示。
      • 断裂判据：当裂纹尖端的应力强度因子 K 达到或超过材料的断裂韧性 Kc 或 KIc 时，裂纹将发生失稳扩展，导致构件突然断裂。即： $$ K geqslant K_{c} quad text{或} quad KI geqslant K{Ic} $$ 这是断裂力学进行安全评估和寿命预测的基础。

    3. 工程应用重要性：

      • 安全评估：通过计算结构关键部位潜在裂纹的 K 值，并与材料的 KIc 比较，可以判断在给定载荷下结构是否会发生灾难性的脆性断裂。这比传统的基于屈服强度或极限强度的设计方法更能保障含缺陷结构的安全。
      • 疲劳寿命预测：在循环载荷作用下，裂纹会缓慢扩展。裂纹扩展速率 (da/dN) 通常与应力强度因子范围 ΔK (K_max - K_min) 密切相关（如 Paris 公式）。通过计算 ΔK 并利用材料的疲劳裂纹扩展数据，可以预测裂纹从初始尺寸扩展到临界尺寸所需的循环次数，即剩余疲劳寿命。
      • 材料选择与工艺优化：断裂韧性 KIc 是评价材料抵抗裂纹扩展能力的关键指标，为在恶劣环境下工作的结构（如航空航天、压力容器、桥梁）选材提供依据。制造和加工工艺（如热处理、焊接）也会显著影响材料的断裂韧性。
      • 失效分析：通过分析断口形貌和计算失效时的 K 值，可以追溯构件断裂的原因（如是否达到断裂韧性、是否存在过载或材料退化）。

    权威参考来源：

    1. 美国材料与试验协会 (ASTM International)：制定了测量材料断裂韧性（如 ASTM E399 标准测试方法）和疲劳裂纹扩展速率的标准，是工程应用的基础。 https://www.astm.org/
    2. 麻省理工学院 (MIT) 开放课程 - 断裂力学导论：提供了应力强度因子概念及其数学基础的清晰讲解。 https://ocw.mit.edu/courses/... (需在相关课程资料中查找断裂力学讲义)
    3. 美国国家航空航天局 (NASA)：在其技术报告和手册（如 NASA-HDBK-5010）中详细阐述了断裂力学原理，包括应力强度因子在航空航天结构损伤容限设计中的应用。 https://ntrs.nasa.gov/ (搜索相关报告编号或关键词)

    网络扩展资料

    根据多领域应用和工程学背景，"stress intensity"（应力强度）主要有以下两种核心解释：

    一、断裂力学中的定义

    在断裂力学中，stress intensity指裂纹尖端附近的应力集中程度，通常通过应力强度因子（Stress Intensity Factor, SIF）量化，用于预测裂纹扩展风险。其数学表达式为： $$ K = Y sigma sqrt{pi a} $$ 其中，$K$为应力强度因子，$sigma$为远场应力，$a$为裂纹长度，$Y$为几何修正系数。

    二、材料强度理论中的定义

    根据第三强度理论（最大剪应力理论），stress intensity定义为第一主应力与第三主应力之差，即： $$ text{Stress Intensity} = sigma_1 - sigma_3 $$ 该值用于评估材料在复杂应力状态下的屈服条件。

    与其他术语的对比

    应用场景

    1. 工程结构安全评估：通过应力强度因子分析裂纹扩展（如桥梁、飞机部件）。
    2. 材料失效预测：结合强度理论判断材料是否发生屈服或断裂。

    如需更详细公式推导或案例，可参考断裂力学教材或工程分析工具（如ANSYS中的SINT参数）。

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