工(gong)程上根(gen)據實際的(de)(de)需要,經常遇到壓力管道(dao)元(yuan)(yuan)件開孔分支(zhi)、變徑、拐(guai)彎等問(wen)題,以致壓力管道(dao)在這些局部區(qu)域發生了形(xing)狀或(huo)(huo)(huo)(huo)截面面積的(de)(de)變化(hua)。試驗和(he)實踐(jian)都(dou)證明,當管道(dao)元(yuan)(yuan)件的(de)(de)形(xing)狀或(huo)(huo)(huo)(huo)截面發生突(tu)變,或(huo)(huo)(huo)(huo)者受到的(de)(de)外力發生突(tu)變時,該局部區(qu)域的(de)(de)應力將急劇增加,且隨著遠離(li)這個區(qu)域,其應力水平則(ze)迅(xun)速降低并(bing)在某一尺寸(cun)處而趨(qu)于正常。通常把因管道(dao)元(yuan)(yuan)件的(de)(de)外形(xing)突(tu)然變化(hua)或(huo)(huo)(huo)(huo)荷載的(de)(de)突(tu)然變化(hua)而引起局部應力增大(da)的(de)(de)現(xian)象稱(cheng)為應力集中(Stress Concentra-tion)。
從微觀上講,管(guan)道(dao)元件中(zhong)(zhong)總避免不了氣(qi)孔(kong)(Blowh、夾渣(Slag Inclusion)、夾雜(Inclusion)甚至裂(lie)紋(Crack)等(deng)制造缺(que)陷(Defects)的存(cun)在(zai),這些缺(que)陷的存(cun)在(zai)導致了材料(liao)的微觀不連續,它(ta)不僅(jin)直接(jie)削弱了管(guan)道(dao)元件的承載能力,而且也會引起應力集(ji)中(zhong)(zhong)問題(ti)。
由于應力(li)集中(zhong)的存在,可能(neng)會使壓(ya)力(li)管(guan)道元件(jian)的整體應力(li)在尚(shang)未達到(dao)材料的屈服(fu)極(ji)限時,而應力(li)集中(zhong)區域的最大應力(li)已經達到(dao)或遠(yuan)遠(yuan)超過了(le)材料的屈服(fu)極(ji)限(Yield Limit)。