Qu'est-ce qu'une concentration de stress?

La concentration de stress est un phénomène qui peut être causé par un trou, un virage vif ou un défaut dans un objet lorsque la force est appliquée.Cela est dû au fait que les irrégularités dans la structure d'un objet auront tendance à entraîner une accumulation de stress dans certaines zones.Ces emplacements sont généralement appelés concentrations de stress, car elles représentent les zones où les forces de stress sont augmentées.Un objet de structure assez uniforme aura tendance à être beaucoup plus résilient qu'un objet similaire qui a une ou plusieurs concentrations de stress.Cela est dû au fait que l'augmentation de la pression trouvée dans une concentration de contraintes laisse généralement un objet beaucoup plus vulnérable aux dommages en cas de claquement, de fissuration ou de rupture d'une autre manière.

Lorsque la structure d'un objet est assez uniforme, stressaura tendance à être réparti uniformément dans toute la substance.Une façon de visualiser cela est une planche plate avec des lignes de force uniformément espacées le long de la surface.Si un trou est foré dans la planche, toute contrainte appliquée à la planche sera concentrée de chaque côté du trou.Cela est dû au fait que les lignes de force ne peuvent pas traverser le matériau qui a été retiré lorsque le trou a été foré.Les lignes de force doivent contourner le trou, entraînant des zones de contrainte concentrée, ce qui rend la planche plus susceptible de se briser à cet endroit, si une force excessive est appliquée.concentration.Si la substance dont un objet est fabriqué contient des contaminants ou des défauts, quelle que soit la taille, ils auront tendance à entraîner la concentration des lignes de force.Cela rend particulièrement important de supprimer tous les contaminants lors de la construction d'objets qui seront soumis à beaucoup de stress.De petites fissures entraînent également une concentration de contrainte, ce qui peut entraîner des fractures beaucoup plus importantes au fil du temps.

La structure géométrique d'un objet peut également entraîner une concentration de contrainte.Certains exemples courants incluent les faisceaux à angle creux et à angle droit et les arbres avec des rainures circonférentielles ou des filets d'épaule.Chacune de ces formes a un schéma différent de concentration de contrainte, ce qui peut entraîner la défaillance d'un objet ou d'un composant dans certaines circonstances.En raison de l'absence de tout matériau de support au centre, un faisceau carré creux aura tendance à échouer s'il est tordu.D'autres objets, tels que les arbres qui ont des rainures ou des filets, peuvent échouer sous la torsion, la flexion ou les forces axiales.