応力集中
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応力集中(おうりょくしゅうちゅう、英: stress concentration)とは、物体の形状変化部で局所的に応力が増大する現象である[1]。機械・構造物の疲労破壊や脆性破壊では、この応力集中を起こす部分が破壊の起点となることが多い。
- ^ 「機械工学辞典」p.151
- ^ a b 「応力集中の考え方」p.45
- ^ 「機械工学辞典」pp.315-316
- ^ a b 「応力集中」p.15
- ^ a b 「機械工学辞典」p.1085
- ^ a b c 「疲労設計便覧」pp.138-139
- ^ a b 「疲労設計便覧」pp.140-142
- ^ 「切欠きの非弾性応力・ひずみ集中の簡易推定法」p.32
- ^ 「応力集中」p.18
- ^ 「応力集中の考え方」p.1
- ^ 「弾性力学」p.56
- ^ 「応力集中の考え方」p.5
- ^ 「二次元彈性体の形状係数の研究」
- ^ 「応力集中」p.44
- ^ 「応力集中」p.46
- ^ 「応力集中の考え方」p.17
- ^ 「弾性力学」p.59
- ^ 「応力集中」p.19
応力集中係数
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応力集中の度合いを表すために、応力集中による最大応力を基準となる応力で除した応力集中係数(stress concentration factor)を用いる。 K t = σ m a x σ n {\displaystyle K_{t}={\frac {\sigma _{max}}{\sigma _{n}}}} ここで Kt：応力集中係数 σmax：応力集中部の最大応力 σn：公称応力 応力集中係数の他に形状係数(shape factor)とも呼ぶ。記号としては K t {\displaystyle K_{t}} や α {\displaystyle \alpha } が用いられる。 公称応力は応力集中係数を定義するための基準の応力で任意に定義されるものである。公称応力の取り方としては大きく3つの取り方がある。 穴などの応力集中要素がある場合、これらの要素により母体の断面そのものが減少し、応力分布の乱れによる応力集中とは別に正味断面積の平均応力が高まるが、この平均応力で公称応力を定義する場合。 応力集中要素による減少断面積を使わずに定義する公称応力。応力集中部手前の一様形状における遠方応力を使用する場合。 応力集中要素による最大応力を含む断面で定義するが、断面積の計算する際には応力集中要素は存在しない(切欠きが埋まっている)場合の断面積を使用する場合。 ハンドブックや教科書などに種々の場合の応力集中係数がまとめられているが、公称応力の取り方に注意して利用する必要がある。
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