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局部應(yīng)力分析主要用于確定與機(jī)械零件和構(gòu)件失效有關(guān)的危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力集中,、應(yīng)變集中部位的峰值應(yīng)力和應(yīng)變。機(jī)械零件和構(gòu)件的應(yīng)力分布和大小與其承受的載荷和溫度有關(guān),,也與零件的形狀、尺寸和材料性質(zhì)等有關(guān),。. i0 b' r; h6 T" Y
局部應(yīng)力分析的方法主要有解析法、數(shù)值法和實(shí)驗(yàn)法,。對(duì)于結(jié)構(gòu)型式比較復(fù)雜的機(jī)械零件和構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí),,往往采用計(jì)算與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,以便相互驗(yàn)證,,提高應(yīng)力分析的可靠性和有效性,。
4 C" G3 e$ e; P5 z$ d% U 解析法:它是用函數(shù)形式表達(dá)問題的解,并給出解的一般表達(dá)形式,能明顯地反映出解的性質(zhì)求解前首先建立問題的基本方程,。通常需要考慮的問題有:力(外力,、內(nèi)力和應(yīng)力)的平衡性,變形(位移和應(yīng)變)的連續(xù)性,力,、變形和溫度間的物理關(guān)系,建立表示各量間關(guān)8 F7 u5 W0 v E N5 ^
系的基本方程,。有時(shí)需要根據(jù)能量原理和問題的性質(zhì),建立綜合反映力,、變形和零件特性的混合形式的泛函,,通過求泛函駐值建立基本方程。解析法采用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)運(yùn)算,對(duì)某些簡(jiǎn)單問題能得出精確解,。但對(duì)于復(fù)雜問題,則必須對(duì)零件的形狀尺寸和載荷條件等進(jìn)行合理的$ l, q- Y# M; P$ g5 [
簡(jiǎn)化,,從而得出近似解。: C5 z$ q1 T. u( A+ c
數(shù)值法:求問題離散點(diǎn)函數(shù)值數(shù)值解的方法,。在應(yīng)力分析中,,求解基本方程的數(shù)值法主要包括有限差分法和有限元法等。有限差分法是把基本方程和邊界條件轉(zhuǎn)化為有限差分方程,就是把力學(xué)問題歸結(jié)為解聯(lián)立代數(shù)方程組,,然后運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算,,并且通過9 [) @* p# ?% m& s
調(diào)節(jié)步長(zhǎng)的大小以提高解的精度。有限元法是把連續(xù)體離散為有限單元的數(shù)值解法,。有限元法比有限差分法具有更大的靈活性和通用性,,對(duì)復(fù)雜的幾何形狀、任意的邊界條件,、不均勻的材料,,各種載荷分布和各種類型的結(jié)構(gòu),如桿,、板,、殼和塊體等都能靈活地加以考慮
0 O1 N( H" N9 E; x, z/ ?+ m" q,應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算,。在求解無限域,、應(yīng)力集中和有關(guān)斷裂力學(xué)等方面的問題中,還可用邊界元法,。
4 \5 p0 k" V& K& @ 實(shí)驗(yàn)法: 在機(jī)械零件和構(gòu)件的原型或模型上,,應(yīng)用各種物理實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得零件的應(yīng)力分布狀態(tài)和主應(yīng)力值的方法。
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