应力集中的效应.docVIP

零件的高应力区域应力分析通常会在零件的最初设计阶段时执行。 虽然标准工程方程式能够计算出某区域的平均应力，但却无法显示应力集中点所形成的最大应力。 凹点即为十分常见的应力集中点之一。 例如，上有半径为 0.010 英吋凹痕的 LEXAN? 树脂棒自中央处弯曲时，即使施力很小也会立即断裂。 这种材质事实上不易碎裂，但是凹痕会集中应力，使应力超过此材质所能承受的 9600 psi 弯曲强度，因此才会立即断裂。 另一个上有半径为 0.030 英吋凹痕的树脂棒若要在延展模式中断裂，则需要较大的力量。 此时应力会分散到较大的范围，而 LEXAN? 树脂棒上的凹痕的最大应力会介于 9000 psi 屈服强度至 9600 psi 断裂点之间。 本测试的实际结果须视负载比率及环境条件而定。 因此要设计出最佳的零件，应充份了解零件的应力集中点，并将任何可能影向零件性能的不良效应降至最低。 薄金属间涂层 应力集中点 改善措施 尖角 所有内角的半径均应介于 0.030 至 0.060 英吋之间。 尖锐突出 若有尖锐突出则应重新设计以消除它。 例如，使用攻丝螺钉，而不要使用自攻螺钉。 内部空隙 1. 将模制的条件最佳化以消除内部空隙。虽然这可能会导致表面凹陷，但此凹陷只是外观缺陷，而不会是结构缺陷。 2. 重新设计以降低璧厚，或增加模制时的材料流动性。 强度转变 厚度或肋力的改变会导致偏转，应力会集中在较薄或未经加强的地方。 重新设计能让应力被较大的面积所吸收。壁厚应维持均匀。 如需转变，转变应逐步进行。 支撑点 可产生与强度转变相同的效应。 加强件 增加壁厚、加入肋条、或增加肋条高度以增强零件，可降低整体偏转，但是截面最外缘的应力会增加。 请仔细分析新设计的应力。 插入物 模制或压入插入物时，会大幅增加主体的环状应力。 此时请以超音波插入物取代。 最后，如果对于零件是否能够承受使用者端的环境仍存有疑问，应将零件制作成原型并加以测试，以找出可能会发生问题的部份并重新设计。