第七节 载荷和应力的分类

应力分类概念
应力是指单位面积上所承受的附加内力；应变是指加载后应力引起的尺寸变化。

所以在实际生产过程中，应力是我们必须考虑在内的重要因素，以保证设备成品在运行过程中能充分发挥其作用。

根据性质
根据性质不同，应力可以分为一级应力和二级应力。

一级应力是指由于外载荷作用而在容器部件内产生的正应力或剪应力，符号为P；二级应力是指由于容器部件的自身约束或邻近部件的约束而产生的正应力或剪应力，符号为Q。

根据影响范围
根据影响范围的大小分为总体应力、局部应力和峰值应力。

总体应力是指影响范围遍及整个结构的应力；局部应力是指影响范围仅限于结构局部区域的应力；而峰值应力则是指由于结构不连续，而加到一次应力和二次应力之上的应力增量。

根据分布规律
根据分布规律，应力又可分为：均布应力和线性应力。

均布应力是指沿断面均匀分布的应力，常见的有薄膜应力；线性应力则是指沿断面线性分布的应力，
常见的有弯曲应力。

在实际生产过程中，这些应力并不是单独存在的，而是相互交叉存在，比如一次总体薄膜应力、一次局部薄膜应力、一次弯曲应力等。

为了贯彻实施“打造精品”的生产理念，金鑫设备公司的设计人员在遵循国家已有的规范和标准上，针对每位顾客，每台设备进行专业的应力分析和计算，致力于为企业提供高性价比的产品。

轴所受的载荷类型与载荷所产生的应力类型在探讨机械运转的奥秘时，我们不得不提一个看似简单却又至关重要的话题——轴所受的载荷类型以及由此产生的应力类型。

想象一下，如果机器的心脏——轴，承受了不恰当的力量，会发生什么？答案可能比听起来要复杂得多。

我们要明确什么是“载荷”。

简单来说，就是施加在物体上使其产生变形或运动的力量。

而“应力”呢，则是这些力作用于物体内部，导致材料发生形变的程度。

这听起来是不是有点像数学公式里的“未知数”？接下来，让我们来聊聊轴所受的载荷类型。

想象一下，你正在玩一个游戏，游戏里的角色需要穿越一片森林。

这片森林里，有各种各样的树木，有的高大威猛，有的矮小柔弱。

角色需要小心翼翼地选择路径，以免被那些“高大威猛”的树给撞倒。

这里的“高大威猛”的树，就好比是轴上承受的载荷类型中的“静载荷”，它们会给轴带来稳定的压力，让轴稳稳地站立。

而“矮小柔弱”的树，就像是“动载荷”，它们可能会突然跳出来，给轴带来突如其来的冲击。

那么，轴会因为什么类型的载荷而产生应力呢？这个问题的答案就有意思了。

想象一下，如果森林里突然出现了一条蜿蜒的小河，河水湍急，角色必须小心翼翼地绕过这条河。

这时候，如果角色不小心踩到了一块滑石，就可能会被河水冲走。

这里的“滑石”就像是一种特殊类型的载荷，它会让轴产生“滑动”应力，这种应力可能会导致轴的损坏。

再来说说“弯曲应力”。

想象一下，角色在森林中行走时，可能会不小心踩到一根突出的树枝。

这时，角色的脚就会向一侧弯曲，就像轴受到了“弯曲”应力一样。

这种应力虽然不会直接导致轴损坏，但它会影响轴的稳定性和寿命。

我们来谈谈“疲劳应力”。

想象一下，角色在森林中走了一天，累得筋疲力尽。

这时，如果角色突然遇到了一条狭窄的小道，角色必须弯下腰来通过。

这时候，如果角色的腰部肌肉长时间处于紧张状态，就可能会产生“疲劳”应力。

这种应力可能会导致轴的断裂。

总的来说，轴所受的载荷类型和载荷所产生的应力类型是一个既有趣又复杂的问题。

轴所受的载荷类型与载荷所产生的应力类型1. 引言在咱们的日常里，轴可是个大明星，它默默无闻地支撑着各种机器。

但是，你知道轴是怎么承受力量的吗？这些力量又是如何转化为我们肉眼看不见的“应力”吗？别急，今天我们就来聊聊这个让人又爱又恨的话题——轴所受的载荷类型与载荷所产生的应力类型。

2. 什么是载荷类型？我们要搞清楚什么是载荷类型。

简单来说，就是那些给轴上施加的力量。

这些力量可能是来自机器的运转，也可能是来自外界的环境。

比如，当咱们骑自行车的时候，自行车的轮子就会转动，这时候就有一个力在轴上产生。

再比如，当咱们用电脑的时候，键盘和鼠标都会对轴产生压力，这也是一个力的作用。

3. 载荷类型有哪些？载荷类型可多了去了。

比如说，有重力、离心力、摩擦力、冲击力等等。

这些力量大小不一，作用方式也各不相同。

有的直接作用于轴，有的则通过其他部件间接作用。

比如，当咱们跑步时，脚下的地面就是一个很大的摩擦力，它让咱们跑得更快；而当汽车刹车时，轮胎和地面之间的摩擦就变成了一个阻力，让车子停下来。

4. 载荷类型与应力的关系知道了载荷类型后，咱们再来说说它们与应力之间的关系。

应力其实就是物体内部的一种“紧张”状态，它的大小和方向都反映了物体受力的情况。

比如，当咱们用锤子敲打木头时，木头就会变形，这就是一种应力。

而这种变形的程度，就是我们常说的“应力”。

5. 如何测量应力？测量应力的方法有很多，最常见的就是使用应变计。

当物体受力时，它的某些部分会发生形变，而这些形变的大小和方向就可以反映应力的大小和方向。

比如，当咱们用尺子量物体的长度时，如果物体发生了形变，那么这个长度的变化就可以告诉我们应力的大小。

6. 如何减小应力？减小应力其实很简单，只要我们合理设计轴的结构，减少不必要的应力就可以了。

比如，我们可以在轴的设计中加入一些减震器或者弹簧，这样就能有效地吸收或分散掉一部分应力。

这需要一定的专业知识，所以咱们平时还是少动不动去拆修东西比较好。

第七节 载荷和应力的分类一、载荷分类作用在机械零件上的载荷可分为静载荷和变载荷两类。

不随时间变化或变化较缓慢的载荷称为静载荷。

随时间变化的载荷称为变载荷。

在设计计算中，还常把载荷分为名义载荷与计算载荷。

根据额定功率用力学公式计算出作用在零件上的载荷称为名义载荷，它没有反映载荷随时间作用的不均匀性、载荷在零件上分布的不均匀性及其它影响零件受载等因素。

因此，常用载荷系数K 来考虑这些因素的综合影响。

载荷系数K 与名义载荷的乘积即称为计算载荷。

二、应力分类按应力随时间变化的特性不同，可分为静应力和变应力。

不随时间变化或变化缓慢的应力称为静应力（见图1–2a ）。

随时间变化的应力称为变应力（见图1–2b 、c 、d ）。

绝大多数机械零件都是处于变应力状态下工作的。

a)b)c)d) 图1-2 静应力及边应力a)静应力 b)稳定循环变应力 c)不稳定循环变应力 d)随机变应力变应力可分为稳定循环变应力（见图1–2b ）、不稳定循环变应力（见图1–2c ）及随机变应力（见图1–2d ）。

瞬时作用的过载或冲击所产生的应力称为尖峰应力（见图1–2d ）。

稳定循环变应力的类型是多种多样的，但归纳起来有如图1–3所示的三种基本类型：（a ）非对称循环变应力；(b)脉动循环变应力；(c)对称循环变应力。

为了表示稳定循环变应力状况，引入下列变应力参数：s max –––变应力最大值；s min ––––变应力最小值；s m –––平均应力；s a –––应力幅；r –––循环特性。

如图1–3所示可知，s max=s m+s a；s min=s m–s a；s m=(s max+s min)/2；s a=(s max–s min)/2；r=s min/s max=(s m–s a)/(s m+s a)。

当r=+1时，表明s max=s min，即为静应力；当r=–1时，表明s max 与s min的数值相等但符号（即方向）相反，这类应力称为对称循环变应力；当r=0时，即s min=0，s m=s a=s max/2，这类应力称为脉动循环变应力。

应力分布知识点总结一、应力的概念应力是物体内部单位面积上的内力，是描述物体内部分子间相互作用的力。

在材料力学中，应力通常分为正应力和剪应力两种。

正应力是垂直于物体表面的应力，剪应力则是平行于物体表面的应力。

二、应力的分类根据力的作用方式和受力构件的形状，可以将应力分为以下几种：1. 拉应力：是垂直于截面的应力，常见于受拉、受压、受弯构件中；2. 压应力：也是垂直于截面的应力，但方向相反，常见于受压构件中；3. 剪应力：是平行于截面的应力，常见于受剪构件中；4. 弯曲应力：是由弯矩引起的应力，常见于受弯构件中。

三、应力的分布在物体内部，由于受力作用，应力并不是均匀分布的。

根据受力方式和物体的形状，应力的分布会有所不同。

以下是常见的应力分布情况：1. 拉应力分布：在受拉构件中，由于各点所受拉力的大小不同，导致内部应力也不同。

通常呈现出线性分布，即截面上离中心越远，应力越大。

2. 压应力分布：在受压构件中，同样由于受压力的大小不同，导致内部应力也不同。

通常也是呈现出线性分布。

3. 剪应力分布：在受剪构件中，由于剪力的大小不同，导致内部应力也不同。

通常剪应力呈现出梯形分布，即截面上应力在中心线附近最大，向两侧递减。

4. 弯曲应力分布：在受弯构件中，由于弯矩的存在，导致内部应力呈现出复杂的分布情况。

通常为受拉一侧应力增大，受压一侧应力减小，并且在材料截面上也呈现出一定的非线性分布。

四、应力的计算1. 线性弹性材料中的应力计算：对于线性弹性材料，可以使用胡克定律来计算应力，即应力与应变成正比。

公式为σ=Eε，其中σ为应力，E为弹性模量，ε为应变。

2. 非线性材料中的应力计算：对于非线性材料，由于应力与应变不再呈线性关系，需要使用材料的本构关系来计算应力。

3. 复合材料中的应力计算：对于复合材料，由于不同方向的应力不同，需要使用分析方法或有限元方法来计算各个方向上的应力。

五、应力集中在一些特定的情况下，由于几何形状的不对称或者受力的集中，会导致应力集中的情况发生。

应力分类及应用应力是指物体内部的受力状态，是外部力对物体产生的作用力使其产生的内部反抗力。

根据作用力的性质和作用方式，应力可以分为正应力和剪应力。

正应力是指垂直于物体截面的力在单位面积上的大小，剪应力是指平行于物体截面的力在单位面积上的大小。

正应力可以进一步分为拉应力和压应力。

拉应力是指作用在物体上的正向拉力，在应力分析中以正数表示；压应力则是指作用在物体上的正向压力，在应力分析中以负数表示。

剪应力是指物体内部截面平行于某个方向的两部分之间的相对位移所需的力在单位面积上的大小。

剪应力始终是以正数表示的，因为方向的改变不会改变剪应力的值。

应力在工程领域中有着广泛的应用。

首先，应力分析可以用来评估材料的强度和稳定性。

通过对物体受力状态的分析，可以确定在不同受力情况下材料是否会发生破坏或变形。

这对于工程设计和材料选择都具有重要意义。

其次，应力分析可以用于优化结构和提高安全性。

通过对结构受力状态的分析，可以确定关键部位的应力分布情况，并进行合理的结构设计。

这不仅可以提高结构的承载能力和稳定性，还可以减少材料的使用量和成本。

另外，应力分析还可以用于解决材料的工艺问题。

在材料加工过程中，应力会对加工性能和制品质量产生重要影响。

通过对加工过程中应力的分析，可以避免材料的塑性变形和裂纹产生，提高制品的质量。

此外，应力分析还可以用于研究材料的疲劳性能。

疲劳是材料在交变应力作用下逐渐失效的现象，对于一些重要的工程结构，其疲劳性能的研究十分重要。

通过应力分析，可以确定不同应力水平下材料的疲劳寿命和失效形式，为结构的安全使用提供可靠的依据。

综上所述，应力的分类和应用在工程领域中具有重要意义。

正应力和剪应力的分析可以用来评估材料的强度和稳定性，优化结构和提高安全性，解决工艺问题以及研究材料的疲劳性能。

因此，深入理解应力的分类和应用对于工程实践具有重要意义。

第七节 载荷和应力的分类一、载荷分类作用在机械零件上的载荷可分为静载荷和变载荷两类。

不随时间变化或变化较缓慢的载荷称为静载荷。

随时间变化的载荷称为变载荷。

在设计计算中，还常把载荷分为名义载荷与计算载荷。

根据额定功率用力学公式计算出作用在零件上的载荷称为名义载荷，它没有反映载荷随时间作用的不均匀性、载荷在零件上分布的不均匀性及其它影响零件受载等因素。

因此，常用载荷系数K 来考虑这些因素的综合影响。

载荷系数K 与名义载荷的乘积即称为计算载荷。

二、应力分类按应力随时间变化的特性不同，可分为静应力和变应力。

不随时间变化或变化缓慢的应力称为静应力（见图1–2a ）。

随时间变化的应力称为变应力（见图1–2b 、c 、d ）。

绝大多数机械零件都是处于变应力状态下工作的。

a)b)c)d) 图1-2 静应力及边应力a)静应力 b)稳定循环变应力 c)不稳定循环变应力 d)随机变应力变应力可分为稳定循环变应力（见图1–2b ）、不稳定循环变应力（见图1–2c ）及随机变应力（见图1–2d ）。

瞬时作用的过载或冲击所产生的应力称为尖峰应力（见图1–2d ）。

稳定循环变应力的类型是多种多样的，但归纳起来有如图1–3所示的三种基本类型：（a ）非对称循环变应力；(b)脉动循环变应力；(c)对称循环变应力。

为了表示稳定循环变应力状况，引入下列变应力参数：s max –––变应力最大值；s min ––––变应力最小值；s m –––平均应力；s a –––应力幅；r –––循环特性。

如图1–3所示可知，s max=s m+s a；s min=s m–s a；s m=(s max+s min)/2；s a=(s max–s min)/2；r=s min/s max=(s m–s a)/(s m+s a)。

当r=+1时，表明s max=s min，即为静应力；当r=–1时，表明s max 与s min的数值相等但符号（即方向）相反，这类应力称为对称循环变应力；当r=0时，即s min=0，s m=s a=s max/2，这类应力称为脉动循环变应力。

应力的分类
---------------------------------------------------------------------- 应力是指物体内部受到外部作用力而产生的相互作用。

按照不同的分类标准，应力可以分为以下几类：
1、拉应力：当一个物体受到拉力或者张力时，物体内部就会出现拉应力。

拉应力与拉力方向相反，并且大小等于单位面积上受到的拉力。

2、压应力：当一个物体受到压力时，物体内部就会出现压应力。

压应力与压力方向相反，并且大小等于单位面积上受到的压力。

3、剪应力：当一个物体受到剪切力时，物体内部就会出现剪应力。

剪应力垂直于剪切面，并且大小等于单位面积上受到的剪切力。

4、弯应力：当一个物体受到弯矩时，弯曲的部位内部就会出现弯应力。

弯应力的大小与物体曲率的倒数成正比，曲率越大，则应力也越大。

5、体积应力：当一个物体内部受到一个大小一定的内部压力分布时，出现的应力称为体积应力。

体积应力与物体大小和压力大小成正比。

6、热应力：当一个物体受到温度梯度变化时，在物体内部会产生应力，这种应力称为热应力。

热应力的大小与温度梯度和物体热膨胀系数有关。

7、动应力：当物体发生运动时，在物体内部产生的应力称为动应力。

动应力的大小与物体质量、速度和加速度有关。

轴所受的载荷类型与载荷所产生的应力类型1. 轴的基本概念说到轴，很多人脑海中可能会浮现出一根金属杆，呃，确实没错！轴在机械工程中可是个超级明星，承担着各种各样的载荷。

简单来说，轴就是用来传递力量的，不管是旋转的动力还是静止的压力，轴都得顶着。

你想啊，要是轴不顶这份重任，那整台机器可就散架了，简直是“千斤重担一肩挑”。

1.1 载荷的种类说到载荷，咱们可以把它分成几类。

首先，最常见的就是轴向载荷，这玩意儿就像你走路时，脚下的力量，直接作用在轴的方向上。

接下来就是横向载荷，也就是你在轴的侧面施加的力量，这个就像你推了一把朋友，给他个侧击！最后还有扭矩载荷，也就是轴在旋转时产生的力量，这就像你在开瓶子，给瓶盖来个扭动。

1.2 载荷的影响这些不同的载荷对轴的影响可大可小，真的像不同的调料加到一锅汤里，有的会让汤变得香浓，有的却可能让汤变得怪味！每种载荷都能导致不同类型的应力，轴真的是承受力MAX的角色。

2. 应力的种类好啦，咱们讲完了载荷，接下来就是应力。

应力其实就是材料在受力时内部产生的反应，像是心里的一阵阵小波动。

应力类型一般分为三种，分别是拉应力、压应力和剪应力。

2.1 拉应力与压应力拉应力就像是你和朋友玩拔河时，双方都在使劲儿，拼得不可开交；而压应力则是另一种景象，想象一下你把一个气球捏住，那种感觉。

拉应力主要发生在轴向载荷下，而压应力则多见于受压的部位，像是架子上的重物给轴施加的压力。

2.2 剪应力剪应力则比较有趣，它像是在做剪纸，轴的某个部分被迫“剪”开，力量从两个方向施加，结果就是那部分可能会分开或者发生变形。

你看，这些应力类型就像是不同的风景，各有各的美丽。

3. 应力与载荷的关系那么，载荷和应力之间有什么关系呢？简单说，载荷就像是演员，而应力就是观众。

演员越用力，观众的反应就越强烈。

轴承受的载荷越大，产生的应力也就越高，真是“上天入地”，应接不暇。

3.1 载荷变化对应力的影响想象一下，如果轴的载荷忽大忽小，这就像过山车，刺激得很！有时候，轴可能会遭遇突如其来的重压，那种应力变化瞬间让人心脏狂跳。

载荷与应力的关系载荷与应力的关系是力学中的基本概念，理解它对于实现可靠的结构设计和安全性能至关重要。

本文将从以下几个方面介绍载荷与应力的关系。

一、定义载荷是指施加在物体上的外力，它可以是重力、压力、拉力、剪力等。

而应力则是物体受到载荷作用后所产生的内部应力，它可以是张应力、压应力、剪应力等。

具体而言，应力就是单位面积内物体内部所受到的力的大小。

二、关系载荷与应力之间呈现出一种直接的比例关系，也就是载荷越大，内部所受到的应力就越大。

这是因为在受力物体内部，快速的传播作用力，直至传到物体的另一面，形成的反作用力与先前的作用力相对称。

当载荷施加足够大的力作用在物体上时，物体内部将会出现应力过大的情况，这种情况下就可能会导致构件的损坏。

三、影响外界环境改变会影响到物体的诸如尺寸、应力等相关参数，而这可能导致物体承受载荷的能力受到影响。

载荷的大小不同，所导致的应力情况也不同，而应力过大就会使物体变形、断裂、疲劳等。

因此，人们在设计和构造建筑物、车辆、飞机等各类物品时，一定要根据相关条件计算好承受载荷的能力和内部应力的大小，以此保证其使用安全。

四、应用在现实生活中，载荷与应力的关系被广泛应用于建筑、桥梁、机械、船舶等大型工程的构造设计过程中。

在这些领域，人们需要充分了解，计算和估算各个构件所能够承受的载荷大小以及相关的应力参数，以此来确保整个结构的安全性，减少安全事故的发生。

综上所述，载荷与应力之间呈现出一种直接的比例关系，同时它们的大小在很大程度上影响了物体在承受各种外部环境和作用下的行为特性。

因此，我们需要在实际应用中充分利用载荷与应力的相关原理，以此来保证整个结构的稳定性和安全性。