ค่าสัมประสิทธิ์ความเข้มข้นของความเครียด Kt คืออะไร?

Kt คืออัตราส่วนของความเค้นเฉพาะที่สูงสุดต่อความเค้นระบุที่จุดไม่ต่อเนื่องทางเรขาคณิต Kt = σ_max / σ_nom ค่านี้ขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตเท่านั้น ไม่ขึ้นอยู่กับวัสดุ รูวงกลมในแผ่นโลหะกว้างที่รับแรงดึงจะมีค่า Kt ≈ 3.0.

อะไรคือสาเหตุที่ทำให้เกิดความเครียดสะสม?

การเปลี่ยนแปลงรูปทรงเรขาคณิตอย่างฉับพลัน เช่น รู รอยบาก มุมโค้ง ร่องลิ่ม เกลียว ร่อง การเปลี่ยนแปลงหน้าตัด เส้นความเค้นจะเบียดกันอยู่ที่บริเวณเหล่านี้ ทำให้ความเค้นเฉพาะที่เพิ่มสูงขึ้น.

ค่า Kt มีผลต่ออายุการใช้งานเนื่องจากความเหนื่อยล้าอย่างไร?

ความเข้มข้นของความเค้นจะลดอายุการใช้งานจากการล้าลงอย่างมาก เนื่องจากรอยแตกจากการล้าจะเริ่มเกิดขึ้นที่จุดที่มีความเค้นสูงสุด ปัจจัยรอยบากจากการล้า Kf ≤ Kt จะคำนึงถึงความไวของวัสดุ: Kf = 1 + q(Kt-1) โดยที่ q คือปัจจัยความไวของรอยบาก.

เราจะลดระดับความเครียดได้อย่างไร?

ใช้รัศมีมุมโค้งที่กว้าง หลีกเลี่ยงมุมแหลม ใช้การเปลี่ยนผ่านแบบค่อยเป็นค่อยไป เพิ่มร่องระบายแรงดันใกล้กับไหล่ ขัดเงาพื้นผิวในจุดที่สำคัญ และใช้การยิงลูกปืนเพื่อสร้างความเค้นอัดตกค้างที่เป็นประโยชน์.

ปัจจัยความเข้มข้นของความเครียดของปีเตอร์สันคืออะไร?

หนังสือของปีเตอร์สันเป็นหนังสืออ้างอิงที่สมบูรณ์แบบซึ่งมีแผนภูมิและสมการสำหรับค่า Kt สำหรับรูปทรงเรขาคณิตหลายร้อยแบบ โดยให้ค่า Kt ในรูปของฟังก์ชันของอัตราส่วนทางเรขาคณิต (r/d, D/d เป็นต้น) สำหรับการรับแรงดึง แรงดัด และแรงบิด.

เครื่องมือวิศวกรรมฟรี

เครื่องคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ความเข้มข้นของความเค้น

ค้นหาค่า Kt สำหรับรูปทรงเรขาคณิตทั่วไป เช่น รูในแผ่นโลหะ มุมโค้งมน และรอยบากรูปตัว U โดยใช้ข้อมูลจากแผนภูมิของปีเตอร์สันแบบง่าย.

แผนภูมิของปีเตอร์สันการค้นหา Kt#173

เรขาคณิต

ความกว้าง W หรือ D_major (mm)

เส้นผ่านศูนย์กลางรู d หรือ d_minor (mm)

รัศมีรอยบาก/รอยโค้ง r (mm)

ความเค้นนอมินัล σ_nom (MPa, ตัวเลือกเสริม)

ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าอย่างรวดเร็ว

ผลลัพธ์

ค่าสัมประสิทธิ์ความเข้มข้นของความเค้น Kt

—

ความเค้นเฉพาะที่สูงสุด σ_max

—

อัตราส่วนเรขาคณิต

—

ค่าสัมประสิทธิ์ความเข้มข้นของความเค้น

ค่า Kt ทั่วไป

เรขาคณิต	ช่วงค่า Kt
รูตรงกลางในแผ่นกว้าง	~3.0 (d/W ขนาดเล็ก)
ฟิเลตที่บ่า (D/d=2, r/d=0.1)	ประมาณ 1.8–2.5
รอยบากรูปตัวยู	ประมาณ 1.5–3.5
ร่องรอบวง	ประมาณ 1.5–3.0

⚠️ หมายเหตุ: ค่าเหล่านี้เป็นค่าโดยประมาณที่ได้จากสมการการปรับเส้นโค้งแบบง่าย สำหรับค่าที่แม่นยำ โปรดศึกษาค่าสัมประสิทธิ์ความเข้มข้นของความเค้นของปีเตอร์สัน หรือทำการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์ (FEA) ค่า Kt ใช้สำหรับการวิเคราะห์แบบยืดหยุ่นเท่านั้น.