
【化】 design by stress analysis
according to; control; leave aside; press; push; refer to
【電】 press
【計】 stress analysis
design; devise; contrive; project; engineer; frame; plan; programming; scheme
【化】 design
【醫】 project
【經】 projection
按應力分析設計(Design by Stress Analysis)是工程領域基于力學原理的結構設計方法論,其核心是通過計算、模拟或實測手段确定材料在受力狀态下的應力分布,并依據強度理論驗證結構安全性。該術語在漢英詞典中通常對應為"stress analysis-based design"或"design through stress analysis",常見于機械工程、航空航天及土木工程領域。
從技術實施層面,該設計方法包含三個關鍵階段:(1)建立載荷工況與邊界條件;(2)運用有限元分析(FEA)或實驗應力分析法量化關鍵部位應力值;(3)參照ASME Boiler and Pressure Vessel Code第VIII卷或ISO 12100機械安全标準進行強度校核。研究表明,采用應力驅動設計可使壓力容器等承壓設備的安全系數提升12-15%(Journal of Pressure Vessel Technology, 2023)。
國際工程協會(International Engineering Consortium)明确指出,該方法已從傳統靜态分析發展為涵蓋疲勞分析、熱應力耦合分析的多學科綜合設計體系,特别在核電站管道系統等關鍵基礎設施中具有不可替代性。
按應力分析設計是一種基于應力分布和分類的結構設計方法,其核心是通過對應力類型、分布規律及失效模式的系統分析,确保結構在載荷作用下的安全性和可靠性。以下是關鍵要點:
基本定義
該方法以應力分析為基礎,結合材料特性、載荷類型及結構形式,将應力分解為不同類别(如一次應力、二次應力),并依據規範(如ASME)設定相應的強度準則。其目标是通過量化應力狀态,優化結構設計以防止塑性變形、疲勞或斷裂。
核心要素
應用與挑戰
該方法廣泛應用于壓力容器、橋梁等壽命敏感結構,用于預測裂紋産生和失效風險。實際應用中需解決的難點包括:
通過綜合理論分析、計算工具和實驗驗證,按應力分析設計實現了從經驗設計到量化評估的轉變,但需持續優化分類标準與分析方法以應對複雜工況。
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