ضریب تمرکز تنش Kt چیست؟

Kt نسبت حداکثر تنش موضعی به تنش اسمی در یک ناپیوستگی هندسی است. Kt = σ_max / σ_nom. این فقط به هندسه بستگی دارد، نه به جنس ماده. یک سوراخ دایرهای در یک صفحه پهن تحت کشش دارای Kt ≈ 3.0 است.

چه چیزی باعث تمرکز تنش میشود؟

هرگونه تغییر ناگهانی در هندسه: سوراخها، بریدگیها، فیلتها، شیارها، رزوهها، شیارها، تغییرات در سطح مقطع. خطوط جریان تنش در این ویژگیها به هم نزدیک میشوند و تنش موضعی را افزایش میدهند.

Kt چگونه بر عمر خستگی تأثیر میگذارد؟

تمرکز تنش به طور چشمگیری عمر خستگی را کاهش میدهد زیرا ترکهای خستگی در نقطهای با بالاترین تنش شروع میشوند. ضریب شیار خستگی Kf ≤ Kt حساسیت ماده را در نظر میگیرد: Kf = 1 + q(Kt-1)، که در آن q ضریب حساسیت شیار است.

چگونه میتوان غلظت تنش را کاهش داد؟

از شعاعهای فیلت (گوشههای تیز) زیاد استفاده کنید، از گوشههای تیز اجتناب کنید، از انتقال تدریجی استفاده کنید، شیارهای برجسته نزدیک شانهها اضافه کنید، سطوح را در نقاط بحرانی صیقل دهید و از ساچمهزنی برای ایجاد تنش پسماند فشاری مفید استفاده کنید.

عوامل تمرکز استرس پترسون چیست؟

کتاب پترسون، کتاب مرجع قطعی است که شامل نمودارها و معادلاتی برای مقادیر Kt برای صدها پیکربندی هندسی است. این کتاب Kt را به عنوان تابعی از نسبتهای هندسی (r/d، D/d و غیره) برای بارگذاری کششی، خمشی و پیچشی ارائه میدهد.

ابزار مهندسی رایگان

محاسبه‌گر ضریب تمرکز تنش

با استفاده از داده‌های ساده‌شده نمودار پترسون، Kt را برای هندسه‌های رایج مانند سوراخ در صفحه، فیله شانه و شیار U شکل پیدا کنید.

نمودارهای پترسونجستجوی Kt#173

هندسه

عرض W یا D_major (میلی‌متر)

قطر سوراخ d یا d_minor (میلی‌متر)

شعاع فیله/ناچ r (میلی‌متر)

تنش اسمی σ_nom (مگاپاسکال، اختیاری)

پیش‌تنظیم‌های سریع

نتایج

ضریب تمرکز تنش Kt

—

حداکثر تنش موضعی σ_max

—

نسبت هندسی

—

ضریب تمرکز تنش

مقادیر معمول Kt

هندسه	محدوده Kt
سوراخ مرکزی در صفحه پهن	~3.0 (d/W کوچک)
فیله شانه (D/d=2، r/d=0.1)	۱.۸ تا ۲.۵
شیار U شکل	۱.۵ تا ۳.۵
شیار محیطی	۱.۵ تا ۳.۰

⚠️ توجه: اینها مقادیر تقریبی از معادلات ساده‌شده‌ی برازش منحنی هستند. برای مقادیر دقیق، به ضرایب تمرکز تنش پترسون مراجعه کنید یا FEA را انجام دهید. Kt فقط برای تحلیل الاستیک است.