
【化】 dangerous section; minimum life section
在工程力学与材料科学领域,"危险截面"(Critical Cross-Section / Dangerous Section)指构件在受力时最可能发生失效(如断裂、屈服或过大变形)的特定横截面。其核心特征与判定依据如下:
最大应力集中点
危险截面通常是构件中工作应力达到最大值的位置,可能由截面尺寸突变(如凹槽、孔洞)、载荷突变或约束条件引起。例如,阶梯轴在轴肩处的应力集中系数显著升高,易成为危险截面。
来源:中国机械工程学会《机械设计手册》
材料强度薄弱区
若截面存在材料缺陷(夹杂物、裂纹)、热处理不均匀或腐蚀损伤,即使应力非最大值,也可能因局部强度不足成为危险截面。
来源:ASM International, "Metals Handbook: Fracture and Fatigue"
依据力学原理,危险截面需满足以下条件之一:
$$ sqrt{frac{1}{2}left[ (sigma_1-sigma_2) + (sigma_2-sigma_3) + (sigma_3-sigma_1) right]} geq frac{sigma_s}{n} $$
公式来源:GB/T 228.1-2021《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》
桥梁桁架节点板
节点板螺栓孔边缘因应力集中和焊接残余应力,常被识别为危险截面,需进行疲劳强度校核(参考《公路钢结构桥梁设计规范》JTG D64)。
来源:交通运输部《公路工程技术标准》
压力容器开孔接管处
开孔导致的截面削弱和局部高应力,使其成为典型危险截面,需按ASME BPVC Section VIII进行补强设计。
来源:ASME Boiler and Pressure Vessel Code
中文 | 英文 | 定义关联 |
---|---|---|
危险截面 | Critical Cross-Section | 主术语 |
临界截面 | Fracture-Critical Section | 强调断裂失效风险 |
最不利截面 | Most Severely Stressed Section | 侧重应力极值 |
注:部分术语参考ASTM E1823《断裂力学测试标准术语》
危险截面是材料力学中的重要概念,指构件中可能最先发生破坏的横截面。其定义和判定依据如下:
危险截面是最大应力所在的横截面。当构件承受外力时,不同截面的应力分布不同,材料破坏往往发生在应力超过材料强度极限的位置。
内力最大原则
在简单受力情况下(如纯扭转、纯弯曲),危险截面通常出现在轴力、剪力、扭矩或弯矩最大的位置。例如:
应力集中因素
若截面尺寸突变(如孔洞、凹槽等),即使内力非最大,也可能因局部应力集中成为危险截面。
综合判断
实际工程中需同时考虑内力大小、截面几何特性(如最小截面积)及材料强度,通过应力计算确定最大应力点所在截面。
危险截面的判定需满足最大应力条件: $$ sigma{max} = frac{M{max}}{Wz} leq [sigma] $$ 其中,$M{max}$为最大弯矩,$W_z$为抗弯截面系数,$[sigma]$为许用应力。
蚌包罗万象背书提单本末倒置本质加层鼻成形术醇盐次硫酸铁溶液带状条道德哲学父亲的身分关节变量管路混合器虹膜隐窝加伯特氏染剂军用级可赔偿的空白子句露珠氢氧化亚钼企业经济自主溶卵白的扇面生产潜力视频混合器树的鼠李油私营运输行