工程上根據實(shi)際(ji)的(de)需要,經常(chang)遇到壓力(li)管(guan)道(dao)元(yuan)(yuan)件開孔分(fen)支、變(bian)(bian)徑、拐彎等問(wen)題,以(yi)致壓力(li)管(guan)道(dao)在(zai)這些(xie)局部區域發生(sheng)了(le)形狀或(huo)截(jie)面(mian)面(mian)積的(de)變(bian)(bian)化。試驗和實(shi)踐都證明,當管(guan)道(dao)元(yuan)(yuan)件的(de)形狀或(huo)截(jie)面(mian)發生(sheng)突變(bian)(bian),或(huo)者受到的(de)外力(li)發生(sheng)突變(bian)(bian)時(shi),該局部區域的(de)應(ying)力(li)將急劇增加,且隨著遠離這個區域,其應(ying)力(li)水平則迅速降(jiang)低并在(zai)某一(yi)尺寸處而趨(qu)于(yu)正常(chang)。通常(chang)把因管(guan)道(dao)元(yuan)(yuan)件的(de)外形突然變(bian)(bian)化或(huo)荷載的(de)突然變(bian)(bian)化而引(yin)起(qi)局部應(ying)力(li)增大的(de)現象稱(cheng)為(wei)應(ying)力(li)集中(Stress Concentra-tion)。
從微觀上講,管道元(yuan)件中(zhong)(zhong)總避免不了氣孔(Blowh、夾渣(Slag Inclusion)、夾雜(Inclusion)甚至裂(lie)紋(Crack)等制造缺陷(Defects)的(de)存在,這些(xie)缺陷的(de)存在導(dao)致了材料的(de)微觀不連續,它不僅直(zhi)接(jie)削弱了管道元(yuan)件的(de)承載能力,而且也會引起(qi)應力集中(zhong)(zhong)問題。
由于應(ying)(ying)力(li)(li)(li)集中的(de)存在,可能會使(shi)壓力(li)(li)(li)管道元件的(de)整體應(ying)(ying)力(li)(li)(li)在尚未達(da)到(dao)材料的(de)屈(qu)服(fu)極限(xian)時,而(er)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)集中區(qu)域的(de)最大(da)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)已經達(da)到(dao)或(huo)遠遠超過(guo)了材料的(de)屈(qu)服(fu)極限(xian)(Yield Limit)。