Що таке коефіцієнт концентрації напружень Kt?

Kt – це відношення максимального локального напруження до номінального напруження на геометричному розриві. Kt = σ_max / σ_nom. Це залежить лише від геометрії, а не від матеріалу. Круглий отвір у широкій пластині під розтягом має Kt ≈ 3,0.

Що викликає концентрацію стресу?

Будь-яка різка зміна геометрії: отвори, виїмки, заокруглення, шпонкові пази, різьба, канавки, зміни поперечного перерізу. Лінії потоку напружень скупчуються в цих місцях, збільшуючи локальне напруження.

Як Kt впливає на довговічність?

Концентрації напружень різко знижують довговічність від втоми, оскільки тріщини від втоми починаються в точці найвищого напруження. Коефіцієнт чутливості до надрізу втоми Kf ≤ Kt враховує чутливість матеріалу: Kf = 1 + q(Kt-1), де q – коефіцієнт чутливості до надрізу.

Як можна зменшити концентрацію стресу?

Використовуйте великі радіуси закруглень, уникайте гострих кутів, використовуйте поступові переходи, додавайте рельєфні канавки біля плечей, поліруйте поверхні в критичних точках та використовуйте дробоструминну обробку для створення корисних залишкових напружень стиску.

Що таке коефіцієнти концентрації стресу за Петерсоном?

«Пітерсон» – це найвизначніший довідник, що містить діаграми та рівняння для значень Kt для сотень геометричних конфігурацій. Він надає Kt як функцію геометричних співвідношень (r/d, D/d тощо) для розтягу, згинання та кручення.

Інструмент вільного інжинірингу

Калькулятор коефіцієнта концентрації напружень

Знайдіть значення Kt для поширених геометрій — отвір у пластині, галтель уступу, U-подібний виріз — використовуючи дані спрощених діаграм Петерсона.

Діаграми ПетерсонаПошук Kt#173

Геометрія

Ширина W або D_major (мм)

Діаметр отвору d або d_minor (мм)

Радіус заокруглення/виїмки r (мм)

Номінальне напруження σ_nom (МПа, необов'язково)

Швидкі пресети

Результати

Коефіцієнт концентрації напружень Kt

—

Максимальне локальне напруження σ_max

—

Співвідношення геометрії

—

Коефіцієнт концентрації напружень

Типові значення Kt

Геометрія	Діапазон вузлів
Центральний отвір у широкій пластині	~3,0 (мале співвідношення d/W)
Філе лопатки (D/d=2, r/d=0.1)	~1,8–2,5
U-подібний виріз	~1,5–3,5
Кільцеподібна канавка	~1,5–3,0

⚠️ Примітка: Це приблизні значення зі спрощених рівнянь апроксимації кривої. Щоб отримати точні значення, зверніться до коефіцієнтів концентрації напружень Петерсона або виконайте метод скінченних елементів. Kt призначений лише для аналізу пружності.