Co to jest koncentracja naprężeń?

Stężenie stresu jest zjawiskiem, które może być spowodowane dziurą, ostrym zakrętem lub defektem w obiekcie po przyłożeniu siły. Wynika to z faktu, że nieprawidłowości w strukturze obiektu będą miały tendencję do zwiększenia stresu w niektórych obszarach. Lokalizacje te są zazwyczaj określane jako stężenie stresu, ponieważ reprezentują obszary, w których siły stresowe są zwiększone. Obiekt dość jednolity w strukturze będzie zwykle bardziej odporny niż podobny obiekt, który ma jedno lub więcej stężeń naprężeń. Wynika to z faktu, że zwiększone ciśnienie występujące w stężeniu naprężeń zazwyczaj pozostawia obiekt o wiele bardziej narażony na uszkodzenie oderwania, pękania lub łamania w inny sposób.

Gdy struktura obiektu jest dość jednolita, naprężenie będzie zwykle rozmieszczone równomiernie w całej substancji. Jednym ze sposobów wizualizacji jest płaska deska z równomiernie rozmieszczonymi liniami siły biegnącej wzdłuż powierzchni. Jeśli otwór jest wiercony doPłyta, wszelkie naprężenie stosowane na planszy zostanie skoncentrowane po obu stronach otworu. Wynika to z faktu, że linie siły nie mogą przejść przez materiał usunięty po wywierceniu otworu. Linie siły muszą ominąć otwór, co powoduje obszary skoncentrowanego naprężenia, co zwiększa pęknięcie w tym miejscu, jeśli zastosowano nadmiar siły.

Praktycznie każdy obiekt, który nie ma całkowicie jednolitej struktury, będzie zawierał pewien rodzaj stężenia naprężeń. Jeśli substancja, z której wykonany jest obiekt, zawiera jakiekolwiek zanieczyszczenia lub wady, bez względu na to, jak małe, będą miały tendencję do skupienia linii siły. To sprawia, że ​​szczególnie ważne jest usunięcie wszelkich zanieczyszczeń podczas konstruowania obiektów, które zostaną poddane dużym stresie. Małe pęknięcia powodują również stężenie naprężeń, co może prowadzić do znacznie większych złamań z czasem.

GeometrycznyStruktura obiektu może również powodować stężenie naprężeń. Niektóre typowe przykłady obejmują wiązki pustych i prostych kątów oraz wały z obwodowymi rowkami lub filetami barkowymi. Każdy z tych kształtów ma inny wzór stężenia naprężeń, co może spowodować awarię obiektu lub składnika w pewnych okolicznościach. Z powodu braku jakiegokolwiek materiału podtrzymującego w środku pusta kwadratowa wiązka będzie upaść, jeśli zostanie skręcona. Inne obiekty, takie jak wały, które mają rowki lub filety, mogą zawieść pod skręconymi, zginającymi lub osiowymi.

INNE JĘZYKI