工程上(shang)根(gen)據(ju)實(shi)際的(de)需要,經常遇到壓力管道元件(jian)開孔分支、變(bian)(bian)徑(jing)、拐彎等問題(ti),以致壓力管道在這些局部區域(yu)發生了(le)形狀或(huo)(huo)截面面積(ji)的(de)變(bian)(bian)化。試驗和實(shi)踐都證明,當管道元件(jian)的(de)形狀或(huo)(huo)截面發生突變(bian)(bian),或(huo)(huo)者受到的(de)外力發生突變(bian)(bian)時,該局部區域(yu)的(de)應(ying)(ying)力將(jiang)急(ji)劇增(zeng)加,且隨著遠離(li)這個區域(yu),其應(ying)(ying)力水平則迅速降低并在某一(yi)尺寸處而趨于(yu)正常。通常把(ba)因管道元件(jian)的(de)外形突然(ran)變(bian)(bian)化或(huo)(huo)荷載(zai)的(de)突然(ran)變(bian)(bian)化而引起(qi)局部應(ying)(ying)力增(zeng)大的(de)現象稱為應(ying)(ying)力集中(Stress Concentra-tion)。
從微觀上(shang)講,管(guan)道元(yuan)件中總避免不了氣孔(Blowh、夾(jia)渣(Slag Inclusion)、夾(jia)雜(Inclusion)甚至(zhi)裂(lie)紋(Crack)等制造缺陷(xian)(Defects)的存(cun)在,這(zhe)些缺陷(xian)的存(cun)在導致了材料的微觀不連續,它不僅直接削弱了管(guan)道元(yuan)件的承載能力,而(er)且也會引(yin)起應(ying)力集中問題(ti)。
由于應力(li)集中的(de)存在,可能會(hui)使壓力(li)管道(dao)元件的(de)整體應力(li)在尚未達到材料的(de)屈服極(ji)限時,而應力(li)集中區域的(de)最大應力(li)已經達到或(huo)遠遠超過了(le)材料的(de)屈服極(ji)限(Yield Limit)。