Концентраторы напряжений.

К сожалению, создать конструкцию пространственного типа без резких изменений силовых потоков теоретически не представляется возможным. Это приводит к концентрации напряжений в месте изменения направления или сжатия силового потока. Такие факторы, вызывающие изменения направления силовых линий в технике принято называть концентратором напряжений. Более того, в большинстве конструкций основные элементы подвергаются не только знакопеременному растяжению или сжатию, но и знакопеременному изгибу. А это также сопровождается изменением направления действия силовых линий.

В месте концентрации силовых линий в большей части случаев начинают развиваться микротрещины, которые по мере увеличения циклов нагружения перерастают в макротрещины и приводят к разрушению.

В настоящее время отрицательная роль концентраторов напряжений при знакопеременных изгибных нагрузках уже является общепризнанным фактором, но создать конструкцию, лишенную концентраторов напряжений, удается не всегда. Первые опыты на заре применения сварки, когда не удавалось получить металл шва с механическими свойствами основного металла, потерю прочности пытались компенсировать применением накладок, якобы усиливающих место сварки.

Более сложным и дорогим был путь создания во II Мировой войне в серии сухогрузов “Liberty”. Тем более, что при знакопеременных изгибных нагружениях концентраторы напряжений располагаются на наружных волокнах.

Пару лет назад гродненский завод карданных валов изготавливал для МТЗ валы. Для балансировки валов накладывались накладки. По переходу «накладка-вал» валы ломались.