Концентрация напряжений

Факторы, влияющие на усталостную прочность

Концентрацией называют явление скачкообразного увеличения напряжений вблизи резких смен формы детали, отверстий, выточек (Рис. 11.8)

Рис. 11.8

Мерой концентрации является теоретический коэффициент концентрации напряжений равный:

при растяжении, изгибе, при кручении,

— так называемое номинальное напряжение, определяемое по формулам сопротивления материалов, — наибольшее местное напряжение. Данные о теоретическом коэффициенте концентрации напряжений приводятся в справочниках по машиностроению. Концентрация напряжений оказывает на прочность детали различное влияние в зависимости от свойств материала и условий нагружения. Поэтому вместо теоретического коэффициента концентрации напряжения вводят эффективный коэффициент концентрации напряжений и .

Для симметричного цикла эффективный коэффициент концентрации напряжений определяют отношением

,

где — пределы выносливости гладкого образца,

— пределы выносливости подсчитанных по номинальным напряжениям для образцов, имеющих концентрацию напряжения, но такие же размеры поперечного сечения как и у гладкого образца. определяют по таблицам.

В тех случаях, когда нет экспериментальных данных, по прямому определению и прибегают к приближенным оценкам. Например, по формуле

— коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжений. Он зависит в основном от материала. Для конструкционных сталей .