殘留應力原理~哪位大大能告訴我啊>”<

Question

殘留應力: 物體受力後所產生的應變超過彈性範圍，而使得物體內部無法恢復原來的狀態所殘存的應力。
除了這ㄍ還有哪ㄍㄚ~"~我是土木工程的學生
哪位土木人來救我ㄚ~"~

Answer 1

鋼筋拉伸實驗, 繪製應力應變曲線, 初期在彈性範圍內呈現直線, 其斜率為彈性模數, 當達到降伏點後, 應力不再增加而應變持續增加, 應力應變曲線呈現水平直線向右方增長, 此時將外力逐步釋放, 應力應變曲線會由目前的繪置點以彈性模數的斜率向左下方回復至應力為零處, 而此時應變不為零, 此為永久應變, 既然應力為零, 何來殘留應力呢?

我們應該用微觀去看它, 當外力為零時, 代表鋼筋總應力為零, 但不是斷面上每一點應力都為零, 鋼筋外皮因拉伸較內部嚴重, 應變量比內部多, 當外力釋放後, 外部較內部難回復, 所以外部受內部傳來的壓應力(使外部再短一點), 內部受外部傳來的拉應力(使內部再長一點), 二者總合力為零, 二者平均應變為永久應變, 此種自體內力平衡但不為零的應力叫殘留應力.

鋼筋, 鋼鈑在製作時就存在殘留應力, 由於製作為熱軋, 當冷卻時, 外部收縮劇烈, 而內部仍維持高溫收縮緩慢, 等冷卻後造成鋼筋鋼鈑內外部承受自體一拉一壓的應力, 雖然合應力為零, 但斷面內部都存在不為零的應力, 此稱為殘留應力.

所以鋼結構設計中針對殘留應力, 是將鋼材容許應力打折, 作為反應殘留應力的方法, 原則上鋼鈑越厚內部殘留應力越大, 冷卻越快 殘留應力越大.

2006-12-28 07:07:20 補充：
土木工程的範疇目前對於殘留應力並無一套公式可以推導.