Физическая энциклопедия - концентрация напряжений

в теории упругости и пластичности, увеличение напряжений в малых областях, примыкающих к местам с резким изменением формы поверхности тела, его сечения или с локализов. неоднородностью материала внутри тела. Факторами, обусловливающими К. н. (т. н. концентраторами напряжений или концентраторами), могут быть надрезы, выточки, выбоины, полости, усадочные раковины, трещины, инородные включения, царапины и т.

п. К. н. может быть причиной разрушения тел, т. к. она снижает сопротивление тела ударным нагрузкам. Концентрация напряжений при растяжении силой Р полосы шириной b с круглым отверстием диаметром d. При удалении от концентратора напряжения убывают быстро (рис.). Для количеств. оценки К. н. вводится понятие номинального напряжения sннапряжения, к-рое было бы при тех же нагрузках в теле без концентратора напряжений (напр., для полосы с отверстием равномерно распределённое норм. напряжение в той части полосы, где нет отверстия). Отношение макс. напряжения к номинальному в той же точке наз.

коэфф. К.н. a=sмакс/sн, где под sмакс и sн понимаются нормальные, или касательные напряжения, или их комбинация (напр., интенсивность напряжений). Значение коэфф. К.н. зависит от формы концентратора и его абс. и относит. размеров, типа нагрузки, структуры и механич. св-в материала. К существ. перераспределению напряжений и ослаблению эффекта К.

н. приводит возникновение пластич. деформации в зоне концентратора напряжений. Для уменьшения К. н. используются разгружающие надрезы, усиление зоны К. н. (напр., увеличение толщины' пластинки вокруг отверстия), технологич. приёмы упрочнения материала в зоне концентратора напряжений и т. п. Распределение напряжений при наличии концентратора напряжений определяется методами теории упругости и пластичности, а также экспериментально (тензометрированием, методом лаковых покрытий, поляризационно-оптическим методом и др.). .