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第一篇 应力集中概论3

第一章 应力集中及其与设计的关系3

第二章 应力集中的起因5

第三章 应力集中因素和基体的关系--浅凹口和深凹口10

1 应力集中对结构基体的影响10

2 浅凹口和深凹口12

第四章 应力集中系数和基准应力14

第五章 二维应力集中和三维应力集中17

1 二维应力分布和三维应力分布17

2 板厚对应力集中的影响18

3 泊松比v对三维应力集中的影响20

4 轴对称形与其截面形的关系21

第六章 应力集中的扩散25

1 Saint-Venant应力扩散原理25

2 集中应力扩散的实例26

3 二维应力集中和三维应力集中在扩散速度上的差别26

4 应力集中的扩散和相互干涉28

第七章 多重应力集中30

1 概述30

2 一个应力集中因素的尺寸较小31

3 二维多重应力集中32

4 三维多重应力集中33

5 多重应力集中系数的近似计算法34

6 多重应力集中时的断裂系数(有效应力集中系数)35

7 等效椭圆37

第八章 凹口角的影响40

1 考察40

2 作者对凹口角度系数的研究41

3 作者对圆角角度系数的研究44

第九章 组合系数47

1 材料的弹性断裂和破坏47

2 组合系数α′48

第十章 断裂系数--金属结构强度50

1 应力集中系数α和金属结构的破坏50

2 断裂系数β51

3 静载荷时α和β的关系52

4 循环载荷和冲击的α和β的关系55

1 概述55

2 变动应力形式产生的影响57

3 尺寸的影响61

4 表面状态的影响63

5 疲劳的断裂条件--裂纹的产生、发展和β65

6 应力梯度72

7 由α求α′求β的近似公式75

1 案例系数和β75

2 由α求β的近似公式75

8 求应力斜率的光弹性法79

9 力偶应力对断裂系数的影响83

第十一章 微小曲率半径情况的α和β87

1 微小曲率半径与α和β87

2 微小曲率半径时角度系数的应用91

第十二章 降低应力集中的方法93

1 概述93

2 降低应力集中的方法94

1 关于应力集中因素形状的考虑94

2 关于应力集中因素位置的考虑105

3 关于应力集中因素方向的考虑109

4 利用附加因素降低应力集中111

5 削去法116

6 填充法119

3 降低断裂系数的方法119

1 概述119

2 表面滚压法120

3 圆孔滚压法、圆锥加压法、立体挤压法及冲压切口法123

4 预应力法126

5 喷丸硬化法、锤击硬化法和滚轧法128

6 热态残余应力生成法131

7 有害残余应力的消除133

8 表面层硬化135

第十三章 诺埃伯(Nenber)法139

1 概述139

2 深凹口、浅凹口以及任意深度的凹口139

3 带有环形凹槽的圆棒142

4 空心圆棒带有环形凹槽的情况146

5 纵向凹槽引起的应力集中148

6 锐凹槽的处理149

7 底部为圆弧形的V形凹槽的处理151

8 应力-应变关系为非线性的情况153

9 列线图及其使用155

第十四章 安全系数164

1 概述164

1 以前的安全系数164

2 新安全系数应怎样选定165

2 安全系数的计算方法168

1 韧性(延性)材料承受静载荷时168

2 脆性材料承受静载荷时172

3 韧性材料承受纯循环载荷时173

4 脆性材料承受纯循环载荷时173

5 韧性材料承受静载荷与循环载荷的叠加载荷时174

6 脆性材料承受静载荷与循环载荷的叠加载荷时174

7 有限循环次数的循环应力的情况175

第二篇 应力集中系数表179

1 有一个圆孔的无限板承受均匀拉力(压力)的情况179

2 有一个圆孔的无限板在正交两方向上承受拉力(压力)的情况，即有向心拉力(压力)作用于圆孔的情况182

3 有一个圆孔的无限板承受剪切应力的情况，即在相互正交的两方向上分别承受绝对值相等的拉应力和压应力的情况183

4 双向应力比任意的无限板有一个圆孔的情况186

5 承受拉力(压力)的半无限板在直线边附近有一个圆孔的情况195

6 有一个圆孔的半无限板，在圆孔边缘施加均匀压力的情况197

7 有一个圆孔的半无限板在直线边施加均匀压力的情况199

8 有一个圆孔的无限板在平面上承受弯矩的情况200

9 中心有一个圆孔的有限宽板承受拉力(压力)的情况204

10 中心有一个圆孔的有限宽板在平面上承受弯矩的情况208

11 有一个偏心圆孔的带板承受拉力的情况213

12 有一个偏心圆孔的带板在平面上承受弯矩的情况216

13 承受均匀内，外压力的圆筒或圆板219

14 有偏心圆孔的板或圆筒承受内压的情况220

15 有一个圆孔的半无限板，由于圆孔中嵌入销钉而在圆孔边方向承受载荷的情况222

16 半无限板边缘排列的许多圆孔通过销钉(铆钉)加载的情况226

17 有一个圆孔的无限薄板与板面垂直弯曲的情况230

18 有一个圆孔的无限薄板由四周向圆孔中心均匀弯曲的情况235

19 有一个圆孔的无限薄板承受扭矩的情况236

20 有一个圆孔的无限板弯曲(考虑板厚)的情况238

21 中心有一个圆孔的带板弯曲(考虑板厚)的情况239

22 有一个偏心圆孔的带板的弯曲241

23 直径方向有圆孔的圆棒承受拉力(压力)的情况246

24 半径方向有圆孔的圆棒承受弯矩的情况248

25 直径方向有圆孔的圆棒的扭转250

26 有一个圆形填充物的无限板承受拉力(压力)的情况(Ⅰ)252

27 有一个圆形填充物的无限板承受弯矩的情况(Ⅰ)256

28 有圆形填充物的无限板承受剪力的情况(Ⅰ)258

29 有一个圆形填充物的无限平板承受拉力(压力)的情况(Ⅱ)261

30 有一个圆形填充物的无限板承受弯矩的情况(Ⅱ)264

31 有圆形填充物的无限板承受剪力的情况(Ⅱ)266

32 有一个椭圆孔的无限板在任意方向上承受拉力(压力)的情况272

34 有椭圆孔的半无限板承受拉力(压力)的情况275

35 中央有一个椭圆孔的有限宽板承受拉力(压力)的情况277

36 中央有一个椭圆孔的有限宽板承受平面弯矩的情况280

37 有椭圆孔的无限板承受与板面垂直的弯矩的情况281

38 有椭圆孔的无限薄板承受扭矩的情况283

39 有椭圆孔的无限薄板承受垂直剪力的情况285

40 有椭圆孔的无限板的弯曲或扭转(考虑板厚的情况)286

41 有用直线槽连结起来的两上圆孔的无根板承受拉力的情况287

42 横向有两端倒圆的槽孔的带板的拉伸(压缩)289

43 横向有两端倒圆的槽孔的带板的平面弯曲292

44 纵向有两端倒圆的槽孔的带板的拉伸(压缩)295

45 纵向有两端倒圆的槽孔的带板的平面弯曲299

46 有角部倒圆的正四边形孔的无限板在孔的对角线方向承受拉力(压力)的情况302

47 有角部倒圆的正四边形孔的无限板在孔边方向承受拉力(压力)的情况304

48 有角部倒圆的正四边形孔的无限板承受剪力的情况306

49 有角部倒圆的矩形孔的板的拉伸(压缩)307

50 有角部倒圆的矩形孔的无限板的弯曲310

51 有角部倒圆的矩形孔的无限板的剪切311

52 有角部倒圆的正方形孔的带板的拉伸(压缩)--孔边与拉伸方向平行的情况312

53 有角部倒圆的正方形孔的带板的拉伸(压缩)--对角线与拉伸方向平行的情况314

54 有角部倒圆的正方形孔的带板的平面弯曲--对角线与直线边平行的情况315

55 有角部倒圆的矩形孔的带板的拉伸(压缩)317

56 有角部倒圆的矩形孔的带板的平面弯曲322

57 有角部倒圆的正八边形孔的无限板承受拉力(压力)的情况326

58 有角部倒圆的正八边形孔的无限板承受弯矩的情况328

59 有角部倒圆的正八边形孔的无限板承受剪力的情况329

60 有两上圆孔的无限板在垂直于中心线的方向承受拉力(压力)的情况330

61 有两个圆孔的带板在中心线方向承受拉力(压力)的情况333

62 有两个圆孔的无限板在对中心线倾斜的方向承受拉力(压力)的情况335

63 有两个圆孔的无限板承受剪力的情况336

64 有两个圆孔的无限板承受平面弯矩的情况337

65 有两个圆孔的无限板承受双向均布拉力的情况339

66 有两上圆孔的带板承受拉力--两圆孔的中心线与拉伸方向垂直的情况340

67 有两上圆孔的带板承受拉力--两圆孔的中心线与拉伸方向一致的情况344

68 在有一个圆孔的板上为降低应力集中而附加两上小圆孔的情况345

69 圆孔有加强环的无限板或带板346

70 有圆孔列的无限板在与圆孔列垂直的方向承受拉力(压力)的情况352

71 有圆孔列的无限板在圆孔排列方向承受拉力的情况354

72 有圆孔列的无限板承受双向拉力(压力)的情况356

73 有圆孔群的带板的拉伸(压缩)356

74 多个圆孔成正方形排列的无限板承受单向或双向力的情况359

75 多个圆孔成斜正方形排列的无限板承受单向或双向力的情况365

76 多个圆孔成正三角形排列的无限板承受单向或双向力的情况(Ⅰ)371

77 多个圆孔成正三角形排列的无限板承受单向或双向力的情况(Ⅱ)378

78 有一个球状空洞的无限体承受均布拉力(压力)的情况387

79 有一个球状空洞的无限体承受弯矩的情况389

80 有一个球状空洞的无限体承受剪力的情况390

81 有一个球状空洞的无限体承受扭矩的情况392

82 有一个球状空洞的半无限体承受拉力(压力)的情况393

83 表面上有球状凹洞的半无限体承受拉力(压力)的情况395

84 有一个旋转椭圆体形空洞的无限体承受拉力(压力)的情况398

85 有一个旋转椭圆体形空洞的无限体承受弯矩的情况401

86 有一个旋转椭圆体形空洞的无限体承受剪力的情况403

87 有一个旋转椭圆体形空洞的无限体承受扭矩的情况404

88 在厚度中央有一个球形空洞的板承受拉力(压力)的情况406

89 中心有一个球形空洞的板承受弯矩的情况408

90 两侧有双曲线形深凹口的板的拉伸(压缩)410

91 两侧有双曲线形深凹口的板的平面弯曲411

92 两侧有双曲线形深凹口的板的平面剪切412

93 两侧有凹口的带板的拉伸(压缩)414

94 两侧有凹口的带板承受弯矩的情况416

95 一侧有双曲线形深凹口的板的拉伸(压缩)423

96 一侧有双曲线形深凹口的板的平面弯曲424

97 一侧有双曲线形深凹口的板的剪切425

98 一侧有凹口的带板承受拉力(压力)的情况426

99 一侧有V形凹口的带板承受弯矩的情况427

100 两侧有凹口的带板在与板面垂直的方向上承受弯矩的情况430

101 有半圆形凹口的半无限薄板承受垂直于板面的弯矩的情况434

102 有一个半圆形凹口的半无限板承受拉力(压力)的情况435

103 有一个U形凹口的半无限板承受拉力的情况437

104 有长方形凹口的半无限板承受拉力(压力)的情况439

105 有凹口群的半无限板的应力集中松驰442

106 有U形多重凹口的板的弯曲442

107 两侧对称地排列有两个半圆形凹口的带板的拉伸(压缩)446

108 有多重凹口的半无限板的拉伸(压缩)448

109 有双曲线形环状深凹口的转轴承受拉力(压力)的情况450

110 有双曲线形环状深凹口的转轴承受弯矩的情况451

111 有双曲线形环状深凹品的转轴承受扭矩的情况453

112 有双曲线形环状深凹口的转轴承受剪力的情况454

113 有半圆形环状凹口的圆棒承受拉力(压力)的情况456

114 有U形环状凹口的圆棒承受拉力(压力)的情况458

115 有环状凹口的圆棒承受弯矩的情况460

116 有一个环状凹口的圆棒承受扭矩的情况462

117 有半圆形或U形环状凹口的圆棒承受剪力的情况465

118. 有多个半圆形环状凹口的圆棒的扭转466

119 两侧有圆角的带板的拉伸468

120 两侧有圆角的带板的平面弯曲471

121 有椭圆形圆角的带板的拉伸和平面弯曲473

122 有圆角的圆棒的拉伸(压缩)475

123 有圆角的圆棒承受弯矩的情况476

124 有圆角的圆棒承受扭矩的情况478

125 有凸肩的带板和有凸缘的圆棒的应力集中480

126 两侧有凸肩的带板的平面弯曲482

127 各种截面形状的平直棒承受扭矩的情况484

128 有键槽的轴承受扭矩的情况488

129 螺纹493

130 燕尾型接合502

131 承受拉力的T型接合504

132 Y型(燕尾型)接合509

133 承受集中载荷的突出部511

134 轮齿515

135 十字头518

136 有一列椭圆孔的无限板的拉伸(压缩)523

137 有角部倒圆的菱形孔的无限板的拉伸(压缩)525

138 有球形空洞或一列球形空洞的无限体或圆柱的拉伸(压缩)，有旋转椭球体形空洞的无限体的拉伸526

139 有加强筋的L型构架承受弯矩的情况529

140 有加强筋的T型构架537

141 花键轴的扭转541

142 有两上球形空洞的无限体承受与轴向垂直的拉力(压力)的情况543

143 有旋转椭球体形凹窝或空洞的半无限体的拉伸(压缩)544

144 圣诞树型接合546

145 承受内压的椭圆形截面管548

146 两侧有半圆形凹槽的曲梁承受均匀弯矩的情况551

147 带有由三个圆弧组成的对称孔的无限板或带板承受拉力(压力)的情况554

148 有交叉圆孔的物体承受拉力(压力)的情况556

149 外边为正方形，内边为圆形的板或筒承受内压的情况558

150 承受内压的厚壁同心或偏心圆筒筒底的曲率部分的应力集中560

151 有分支的圆筒承受内压的情况563

152 斜接圆筒承受内压的情况573

153 承受内压的准球形圆筒底部的应力集中575

154 轮齿(补充)580

155 承受集中载荷的矩形悬臂板的弯曲力矩589

156 中央有一个圆孔的弯曲梁承受弯矩的情况594

157 有一个椭圆孔的无限板在任意方向承受拉力(压力)的情况(补充)597

158 有斜圆孔的板的拉伸(压缩)598

159 有平面切下部分的圆轴承受弯矩的情况599

160 有平面切下部分的圆轴承受扭矩的情况601