دانلود مقالات ISI درباره تمرکز تنش + ترجمه فارسی

تمرکز تنش به پدیده افزایش مقدار تنش محلی از مقدار متوسط خود در نزدیکی نواحی ناپیوستگی در مواد گفته می‌شود. شعاع نوک ترک تاثیر زیادی بر میزان تمرکز تنش در نزدیکی آن دارد. نواحی ناپیوستگی مانند حفرات یا شکاف‌ها و ترک‌ها به علت ایجاد تمرکز تنش، شرایط شکست ترد را در مواد چکش‌خوار پدید می‌آورند. محل تمرکز تنش در یک جسم، موقعیتی است که شدت میدان تنش در آن بیشتر از تنش متوسط توزیع شده باشد. وجود ناپیوستگی های هندسی در یک جسم مانند ترک، گوشه های تیز، تغییر سطح مقطع، سوراخ و یا حتی تغییر در جنس ماده می تواند عامل ایجاد تمرکز تنش در یک بارگذاری شود. اگر مقدار این تنش از استحکام شکست تئوری تعیین شده برای ماده موردنظر بیشتر شود، ماده دچار شکست می شود. برخی از عواملی که باعث ایجاد تمرکز تنش می شوند: 1- گوشه های نوک تیز: برای مثال گوشه های تیزی که در یک آجر وجود دارد به عنوان یک عامل افزایش تنش عمل کرده (باعث ایجاد تمرکز تنش می شوند) و در اثر تنش از آن نواحی دچار شکستگی می شود. 2- نا پیوستگی های هندسی در یک جسم: ناپیوستگی هایی از قبیل شکافها و یا حفره های موجود در یک جسم، باعث تمرکز تنش در آن نقاط می شود. اینگونه ناپیوستگی ها باعث می شوند که جسم در اثر تنش، مقاومت مورد نظر را نداشته و زودتر از حد انتظار بشکند. بنابراین مهندسان بایذ تا آنجا که می توانند اینگونه ناپیوستگی ها را کاهش دهند، تا تمرکز تنش روی این نقاط از بین رود و در نتیجه جسم در مقابل تنش مقاومتر شود. 3- برخی از راه های جلوگیری از به وجود آمدن تنش در اجسام: یک راه غیر مستقیم برای کاهش تمرکز تنش،که به وسیله ی یک شکاف به وجود آمده است، این است که حفره ای با شعاع بزرگتر از لبه ی انتهائی شکاف در انتهای آن به وجود آوریم. تمرکز تنشی که بر روی حفره ی ایجاد شده ی انتهای شکاف وجود دارد، بسیار کمتر از تمرکز تنشی است که بر روی لبه ی تیز انتهای شکاف می باشد. این کار در واقع ابتدایی ترین کاری است که می توان برای کاهش تمرکز تنش ناشی از شکاف انجام داد. تشخیص اینکه یک تمرکز تنش به چه میزان است، برای ما خیلی مهم ایت. برای مثال شکافهایی که طول آنها متجاوز از 2a باشد، شکافهای بحرانی نامیده می شوند و باعث شکستگی جسم می شوند. پس می توان حداکثر مقاومت جسم را در مقابل شکستگی به وسیله ی مقدار 2a تخمین زد و جسم را طوری طراحی کرد که در اثر تمرکز تنش،در نقاطی که شکاف وجود دارد، مقدار شکاف از از 2aتجاوز نکند که اگر این اتفاق بیفتد، مقدار شکاف خود به خود افزایش پیدا کرده و جسم را تا مرز گسستن پیش می برد. ضریب تمرکز تنش: با توجه به این موضوع مفهومی به اسم ضریب تمرکز تنش (Stress Concentration Factor) مطرح می شود. این ضریب مشخص می کند برای یک بارگذاری معین در جسمی که عوامل ایجاد تمرکز تنش را دارد، با توجه به ماکزیمم تنشی که ماده می تواند تحمل کند آیا جسم دچار شکست میشود یا نه.