کاوش موضوع ضریب شدت تنش

ضریب شدت تنش، K {\displaystyle K} ، در مکانیک شکست برای پیش بینی وضعیت تنش (شدت تنش) در نزدیکی نوک ترک یا شکاف ناشی از بار از راه دور یا تنش‌های پسماند به کار می‌رود. ضریب شدت تنش یک ساختهٔ نظری است که معمولاً برای یک ماده الاستیک خطی و همگن اعمال می شود و به عنوان یک معیار شکست برای مواد ترد استفاده می‌شود. همچنین یک تکنیک مهم در مبحث حد مجاز آسیب است. این مفهوم همچنین برای موادی که تسلیم در مقیاس کوچک در نوک ترک دارند می‌تواند به کار رود. بزرگی K {\displaystyle K} به هندسه نمونه، اندازه و محل ترک یا شکاف، و بزرگی و توزیع بار روی ماده بستگی دارد.که می توان آن را به صورت زیر نوشت: K = σ π a f ( a / W ) {\displaystyle K=\sigma {\sqrt {\pi a}}\,f(a/W)} که f ( a / W ) {\displaystyle f(a/W)} تابعی از طول ترک، a {\displaystyle a} ، و عرض نمونه، W {\displaystyle W} ، و تنش اعمال شده، σ {\displaystyle \sigma } ، است که وابسته به هندسه نمونه می‌باشد. تئوری الاستیک خطی پیش‌بینی می‌کند که توزیع تنش ( σ i j {\displaystyle \sigma _{ij}} ) نزدیک نوک ترک، در مختصات قطبی ( r , θ {\displaystyle r,\theta } ) با مبدأ نوک ترک، به شکل زیر است σ i j ( r , θ ) = K 2 π r f i j ( θ ) + h i g h e r o r d e r t e r m s {\displaystyle \sigma _{ij}(r,\theta )={\frac {K}{\sqrt {2\pi r}}}\,f_{ij}(\theta )+\,\,{\rm {higher\,order\,terms}}} که K {\displaystyle K} ضریب شدت تنش است (با واحد تنش × {\displaystyle \times } طول 1/2 ) و f i j {\displaystyle f_{ij}} یک کمیت بدون بعد است که با بارگذاری و هندسه تغییر می کند. از لحاظ نظری، هنگامی که r {\displaystyle r} به سمت 0 می‌رود، استرس σ i j {\displaystyle \sigma _{ij}} به سمت ∞ {\displaystyle \infty } می‌رود و منجر به تکین شدن استرس می شود. با این حال، در عمل، این رابطه در نزدیکی نوک ( r {\displaystyle r} کوچک) برقرار نیست. زیرا پلاستیسیته در تنش‌های بیشتر از استحکام تسلیم ماده رخ می‌دهد و روش الاستیک خطی کارایی خود را از دست می‌دهد. با این وجود، اگر ناحیه پلاستیک نوک ترک در مقایسه با طول ترک کوچک باشد، توزیع تنش مجانبی در نزدیکی نوک ترک همچنان قابل اعمال است.... بیشتر در ویکی پدیا