工程上根據實(shi)際的(de)(de)需(xu)要,經常遇到壓(ya)力(li)(li)(li)管道元(yuan)件開孔分支(zhi)、變(bian)徑、拐彎等問題,以致(zhi)壓(ya)力(li)(li)(li)管道在(zai)這(zhe)些局部(bu)區域發(fa)生(sheng)了形狀或(huo)截(jie)面(mian)面(mian)積的(de)(de)變(bian)化。試(shi)驗(yan)和實(shi)踐(jian)都證明,當管道元(yuan)件的(de)(de)形狀或(huo)截(jie)面(mian)發(fa)生(sheng)突(tu)(tu)變(bian),或(huo)者受到的(de)(de)外(wai)力(li)(li)(li)發(fa)生(sheng)突(tu)(tu)變(bian)時,該局部(bu)區域的(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)將急劇(ju)增(zeng)加(jia),且隨著(zhu)遠離這(zhe)個區域,其應(ying)力(li)(li)(li)水平則迅速降(jiang)低并在(zai)某一尺寸處(chu)而趨于正常。通常把因(yin)管道元(yuan)件的(de)(de)外(wai)形突(tu)(tu)然變(bian)化或(huo)荷載的(de)(de)突(tu)(tu)然變(bian)化而引(yin)起局部(bu)應(ying)力(li)(li)(li)增(zeng)大的(de)(de)現象稱(cheng)為應(ying)力(li)(li)(li)集中(zhong)(Stress Concentra-tion)。
從微觀上(shang)講,管(guan)道(dao)元件(jian)中(zhong)(zhong)總避免不了(le)氣孔(kong)(Blowh、夾渣(zha)(Slag Inclusion)、夾雜(Inclusion)甚(shen)至裂(lie)紋(Crack)等制(zhi)造缺(que)陷(xian)(Defects)的存(cun)在,這些(xie)缺(que)陷(xian)的存(cun)在導致了(le)材料的微觀不連續,它不僅直接削弱了(le)管(guan)道(dao)元件(jian)的承載能力(li),而且也會引起應(ying)力(li)集中(zhong)(zhong)問題(ti)。
由于應(ying)力集中的存在,可能會(hui)使(shi)壓力管道(dao)元件(jian)的整體應(ying)力在尚未達到(dao)材料(liao)的屈服極限時,而應(ying)力集中區域(yu)的最大應(ying)力已經達到(dao)或(huo)遠(yuan)遠(yuan)超過了材料(liao)的屈服極限(Yield Limit)。