軸向應力是指圓筒形容器中，筒體橫向截面線產生的應力。圓筒形容器，當其承受內壓力P作用以後，其走勢要稍微增大，幫筒壁內的“環向纖維”要伸長，因此在筒體縱向的橫截面上必定有應力產生，此應力稱為環向應力，以δθ表示。由於筒壁很薄，可以認為環向應力沿壁厚均勻分布．鑒於視窗兩端是封閉的，在承受內壓後，筒體的“縱向纖維”要縮短，則筒體橫向截面線也必定有應力產生，此應力稱為軸向應力，以δm表示。
基本介紹
- 中文名：軸向應力
- 外文名：The axial stress
- 表示為：δm
- 相關概念：環向應力
- 計算公式：δm=PD/4s
- δθ：PD/2s
簡介,計算公式,軸向應力對轉子動力特性的影響,加筋土擋牆拉筋軸向應力分布,軸向應力對紅砂岩結構的影響,軸向應力在延長段骨痂生長癒合中的作用,
簡介
軸向應力是指圓筒形容器中，筒體橫向截面線產生的應力。圓筒形容器，當其承受內壓力P作用以後，其走勢要稍微增大，幫筒壁內的“環向纖維”要伸長，因此在筒體縱向的橫截面上必定有應力產生，此應力稱為環向應力，以δθ表示．由於筒壁很薄，可以認為環向應力沿壁厚均勻分布。鑒於視窗兩端是封閉的，在承受內壓後，筒體的“縱向纖維”要縮短，則筒體橫向截面線也必定有應力產生，此應力稱為軸向應力，以δm表示。對於薄壁容器，筒壁內作任一點均存在這兩向力，可以利用材料力學的截面法，由靜力平衡議程求得。s為薄壁容器厚度，D為薄壁容器管徑（平均直徑）。
計算公式
δθ=PD/2s
δm=PD/4s
薄壁圓筒承受內壓時，其環向應力是軸向應力的兩倍。故圓筒狀容器炸開時，一般都是縱向開裂成幾瓣而不是橫向開列成幾截。
軸向應力對轉子動力特性的影響
多級離心泵在工作時，由於葉輪兩側壓力不等，故軸向力不可避免，工程上往往採取很多技術措施進行平衡； 但在消除了軸向推力的同時軸向應力卻不可避免。這種應力的存在對轉子的作用是顯而易見的，並且隨著轉子運動參數（ 如壓力） 的提高，對轉子系統動力特性的影響越來越大，以致於若對其忽略將導致錯誤的結果。偶數葉輪背靠背結構的高速多級離心泵轉子系統轉子動力學分析與一般轉子系統不同，不僅考慮流固耦合因素對軸系動力特性的影響，還應考慮軸向應力的影響。
加筋土擋牆拉筋軸向應力分布
力滯模型可以用於分析加筋土擋牆拉筋軸向應力分布。
根據拉筋軸向應力是由拉筋周圍土體發生剪下位移而產生，緊鄰拉筋周圍土體僅受剪應力作用的假定，將加筋體單元中土體分為內、外兩層，建立了拉筋軸向受力平衡方程，推導出了加筋土擋牆拉筋軸向應力特解。理論分析表明，加筋土擋牆中拉筋軸向應力沿拉筋長度L呈非線性分布，且在x≤L/2時出現一個峰值；當水平拉筋沿筋長方向出現凹陷或凸起時，在該位置將產生拉力峰值。該研究成果合理解釋了加筋土擋牆中拉筋軸向應力出現多個峰值以及越靠近牆底部潛在破裂面位置越接近牆面板的原因。
軸向應力對紅砂岩結構的影響
乾燥地質體中的自由氡氣主要是經過地質體的空隙和微裂隙向外界擴散遷移。所以地質體內部孔隙度的變化將會干擾氡氣的運移，影響氡氣的測量結果。科研人員對軸向壓縮的紅砂岩顯著性微結構進行了分析研究，指出紅砂岩空隙分布的不均勻是導致試件負載軸向應力前、後孔隙度變化的主要原因。在載入初期，紅砂岩內部原有的空隙部分將會閉合，各斷面的受力面增加，然而伴隨著軸向荷載的持續增加，顆粒集聚體之間的聯接開始斷裂，造成空隙及微裂隙重新擴展，導致孔隙度變大。
軸向應力在延長段骨痂生長癒合中的作用
在醫學實踐中，可採用主動軸向牽拉壓縮調節，使延長段骨痂在延長結束後仍然持續受到軸向上的正、負應力作用，這種持續的應力作用，促進了延長段的骨生長。當延長段形成連續骨痂以後，再採用短縮加壓的方法，進一步促進骨皮質的形成和髓腔的貫通。表明骨延長結束後的軸向應力調節及短縮加壓可促進骨癒合。由於是採用主動的牽拉、壓縮調節，排除了臨床各種因素的影響，其幅度亦較被動鍛鍊的大，操作上方便，便於患者自身掌握，可提高骨痂癒合質量，縮短治療時間，減少併發症的發生，可有效套用於臨床。
