§5.1. Концентрация напряжений и методы ее
описания при упругих деформациях
Неравномерность распределения напряжений в
деталях и сварных соединениях оказывает огромное влияние на
их несущую способность. Определение напряженно-деформированного состояния имеет двоякое назначение: во-первых, знание распределения напряжений и
деформаций от
эксплуатационных
нагрузок позволяет судить о
степени напряженности металла в
различных точках детали, во-вторых, без
исчерпывающего описания напряжений и
деформаций, в том
числе и при
высоких их уровнях, невозможно определить многие современные механические характеристики металлов после проведения испытаний образцов. Еели
в первом случае часто удается ограничиться упругой картиной деформаций, то
во втором случае, как
правило, необходим учет
пластических
деформаций и момента наступления разрушения. Второй случай определения напряжений и
деформаций самым непосредственным образом связан с
критериями прочности и
пластичности.
Формы концентраторов напряжений, характерных для
сварных соединений, разнообразны. Они
различаются между собой по
нескольким признакам. Главные из
них: угол а
между плоскостями концентратора
(рис. 5.1.1,0);
радиус р у
вершины
концентратора; вид напряженного
состояния в плоскости ABCD, проходящей через биссектрису угла
а (рис.
5.1.1,6).
В общем случае расположения сил
Р в теле с
концентратором (рис. 5.1.1,0)
напряжения на плоскости ABCD (рис. 5.1.1,6) могут быть
описаны тремя составляющими: нормальными напряжениями Oj
(нормальный отрыв), касательными напряжениями тп (сдвиг) и
касательными напряжениями тш (антиплоский сдвиг). Эти
составляющие
напряжений обязаны своим происхождением составляющим силы
Р : Pv Ра и JPjjj. Если
р не равно нулю, то
оценку напряженного состояния ведут обычно по
коэффициенту
концентрации
напряжений
ас или
коэффициенту
концентрации
деформаций а.. При
этом, как правило,
интересуются концентрацией нормальных напряжений
и 
