Question

为什么会出现应力集中？其微观原理是什么？

Answer 1

这可是一个相当庞大的系统性学术理论啊! 在此的几千字是根本写不明白的，我只借此用最通俗的理解简单地说明几句，望能抛砖引玉。
会出现应力集中主要是指具有相当高刚性的物质，如橡胶质的东东我们暂时不讨论它（那怕它实际上也存在）举例说明一下，如一个球状的钢件，只要在它加工成形后没有没有经过过头的淬火工艺处理，它的内部即使存在应力，但是不会太过于集中的。所以它自身也不会出现开裂现象。如果你把它的淬火做得稍过头一些，即使是不合理了，但它是圆球状结构，因此应力分存还是相对均一些。假如同样的淬火工艺，要是把零件做成台阶状的轴类零件时，在它的轴劲处就很容易出现裂缝乃至断裂。那为什么出现如此的区别呢？这里不难看出，与它的形状直接有关。
你可以从有限元分析的技术角度去看种现象。先把单个部件中的材料分成非常小的等份立方体，再结合其外形就能判断出各立方体与立方体的接合面是不同的，有些是六面与其它的接触，而有只有五面或四面与其它的接触，所以它们的强度本身就有较大的差别。至少反映出机械强度不一样了。
最说，每个工件在制作成形以及热处理等工艺中的受热和冷却的条件不会一个样，还有它们的材料结构也不可能是绝对化的一致性，以及它在应用领域中所遭受的受力条件又不一样。所以这个应力就产生了，而且却偏偏爱集中在受力较大和较脆弱的地方。所以这就是理解为应力集中了。

Answer 2

主要就是本来分布在缺口部位的应力由于存在缺口被迫分布到缺口周围去，这样使得越靠近缺口部位，分得的应力就越多，应力出现集中。

Answer 3

裂纹附近应力线变密，应力增大，应力集中

Answer 4

之前听老师讲是因为刚度突变