基础知识-什么是应力
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famvily
点滴化工
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DianDiHG
化工总工程师是化工企业知识的集大成者，本公众号将从点点滴滴积累，方方面面的知识，慢慢积累，逐步将一名毕业的学生提升为总工程师。
在化工生产过程中除了遇到专业的化工知识之外，还会与一系列的化工设备、管道、公用工程、辅助设施打交道，同时还与土木工程有一定的关联。因此作为化工企业中的化工工程师在了解专业化工知识的同时，还应当涉及到较多的其它领域内的专业知识。
当然作为化工工程师，在专业领域无法与其它专业工程师相比，但是应当了解并指导其它专业领域内与化工及工艺工程有关的相关概念和知识。
化工生产过程中，应力是一项看不见摸不着的，但是又处处存在的，而且还可能对工艺生产和安全有重大影响的因素。
2015
年
6
月
28
日，鄂尔多斯市准格尔旗内蒙古伊东集团九鼎化工有限责任公司发生一起因为焊接处理不当，存在焊接应力，在压力状态下，压力容器应力破损而发生爆炸事故。该较大生产安全事故，造成
3
人死亡，
6
人受伤，直接经济损失人民币
800
多万元。
应力的概念为物体由于
外因
（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的
内力
，
单位面积
上的内力称为应力。
•
应力是物体内部存在的，外观上无法看到应力的存在，毕竟我们都没有配备透视眼。
•
应力是由于外因，可以简单说是因为外力造成的。应力不是凭空产生的，换句话说，如果没有外力，那么也就没有应力。
由于应力是物体内部的力，因此我们无法观察到，但是好在应力是由于外力造成的，我们可以通过分析外力从而间接得到应力的情况。
力是平衡的，一个静置的物体一端受到力，那么也必定存在着一个相反的力。
我们学习的基础力学中将物体看作是一个刚体，但实际上，物体是无数个原子、分子组合而成的，物体受力可以从整体受力逐步分解到前后两部分，分别受力；再细分为四部分，分别受力……。
我们简单的将物体分为两个部分进行分析，我们就可以看到，在物体内部实际上是有一种力存在，平衡掉外部的力，这就是应力的来源。
图中显示的是一种最为常见的，也是最简单的应力：正应力。
正应力可以理解为由于拉伸或压缩而产生的物体内部的应力。
而实际上，应力存在是多种多样的，不仅仅有正应力，还有弯曲应力、剪切应力、扭转应力等。
虽然在上述图中画出的应力大小是均匀的，但是实际上应力的分布是不均匀的。前面说过，应力实际上是压强，如果物体受力方向横截面积变化，那么应力会有较大的变化。
在中间开有圆孔的板上，受到两端拉力之后的应力分析如下：
在距离孔相对较远的截面上，应力分布均匀的，但是在孔所在位置的截面上，应力分布不均匀，在孔附近区域应力急剧增加，然后随距离迅速降低，最终趋于均匀。
应力集中是化工生产过程中最主要的危害，在前面所描述的事故案例中，就是由于焊接质量不过关，导致内部存在一个裂纹，裂纹存在导致局部应力集中，压力达到一定程度之后，压力容器发生破裂。
对于可塑性比较高的塑形材料，由于其存在屈服阶段，当局部的应力达到屈服极限后，材料发生形变，从而平缓应力分布，降低应力不均匀程度。
但是对于刚性较高的脆性材料，由于没有屈服阶段，应力达到极限后，应力最大位置发生断裂，导致截面破坏。
由于应力集中的现象存在，导致压力容器或承重设施的实际应用能力在尚未达到设计要求的情况下发生应力破坏，从而导致事故。
我们在检查设计和运行隐患的时候，要注意可能产生较大应力的位置，尽可能的采取措施消除应力，如果应力不可避免，则需要局部加强并且加强巡检。
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