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合應力
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當一構件承受外力或力偶時,便產生應力與應變。為決定此構件某位置之應力與應變,須先決定作用於此構面上之內作用力與內力矩。以承受垂直外載P之懸臂梁為例,在距加載點X處之斷面mn切斷而形成左側之自由體,則右側之剪力與彎矩使之與外力P達成平衡,此時並不需要預先知道斷面mn上之應力分佈,僅以其合應力計算即可。剪力與彎矩,如同作用於桿之拉力或作用於軸之扭矩,為分佈於斷面上應力之總合,故以合應力稱之。
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軸對稱應力
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當一軸對稱、均勻等向材質的結構體承受軸對稱負載時,其所對應產生的應力型態即是以對稱軸為中心的軸對稱應力。
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偶應力
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根據佛克特(Voigt)的理論,若作用在固體微小單元面上的等效力除了曳引力(traction)向量外還有一力偶向量(couple),曳引力由應力及該面上法線分量之乘積而得;力偶則是由偶合應力與該面上法線分量乘積而得。材料中應力的反對稱部分與偶合應力的散度及物體力偶(body couple)有關,若偶合應力及物體力偶均為零,則應力為對稱之型式。
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重覆應力
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材料在重覆負載作用下所產生之應力。在重覆應力作用下會使材料產生脆性破壞或材料疲勞。
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塗膜應力
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考慮一薄塗膜(或光彈性貼片)粘貼在一構件上,若塗膜相對於構件厚度很薄時,在構件表面產生之應變將可完全傳遞至塗膜上,即:
其中上標c及s分別代表塗層及構件; 分別表示在x與y方向的應變。此外,可相當合理地假設垂直於表面方向的應力均為零,即: 基於以上假設,在塗膜及構件的表面均為平面應力狀態,而應變可經由虎克定律表示成應力的形式如下: 將式(3)代入式(1)可得: 由式(4)中可解出因作用在試片表面應力,而在塗膜中產生的應力 ,稱之為塗膜應力,即如下式表... |
分離應力
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兩構件在接觸或撞擊過程中,當兩物體分離時因解載或應力波傳遞而導致的相關應力稱為分離應力。
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等向應力態
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如一受力物體內之某一點,其三個主應力都互相相等,此點之應力狀態即被稱做等向應力態。
當某一點之應力狀態為等向應力態時,通過此點的任何假想平面,其對應之法向應力都等於主應力值,且對應之剪應力皆為零。 |
初始應力
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當材料製作成型時,受到壓延作用(rolling operation)和不均勻的加熱與冷卻,導致成型後即在物體內存在有應力,此一應力在材料未受外界負載時已存在,稱為初始應力。
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應力放鬆
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在構件中若存在之應力過大,會導致構件破壞而影響使用功能或安全,則應設法使應力放鬆。內應力太大,可導因於加工或製造不良而有殘留應力產生,或因構件使用太久而導致疲勞裂縫之產生等。為使應力放鬆,可採用熱處理等方法減少殘留應力,或使用鑽孔法,排除裂縫尖端因應力集中導致應力過大之現象。
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滿載應力設計
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如圖示為一懸臂梁,端點受一集中載重P,其斷面為矩形,寬度為b,深度為h。欲使各斷面外緣之彎曲應力均達容許彎曲應力σw,則此種觀念稱之為滿載應力設計。
距離端點x處的彎矩為Px,該斷面最大彎曲應力如下: 其中S為斷面模數。則在固定端所需梁深h0如下: 而各斷面梁深h為x的函數如下: 或 本例純為解釋此觀念,故僅考慮彎曲應力,並未考慮剪力設計,特予指明。 |
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貓頭鷹博士