Созылу-сығылу кезіндегі кернеулер шоғырлануы

Кернеу- ІК-ң аудан бірлігіне түсуі болып табылады.Өлшем бірлігі:Па. Р кернеуді екі құраушыға бөлуге болады: қиманың нормальі бойымен(тік сигма кернеу) және қиманың кеңістігіндегі 2 ось бойымен(жанама тау кернеу). Егер К нүктесінен басқа қию ауданын жүргізсек, жалпы жағдай кезінде 2кернеуіміздің шамасы басқаша болады. Нүкте арқылы жүргізілген барлық кернеулер жиынын-нүктенің кернеулі күйі д.а.(кернеулі күй алты шама арқылы толығымен анықталады).

Кернеулердің шоғырлануы дегеніміз конструкция элементтерінің көлденең қималарының әртүрлі тесік,кесін немесе қиманың шорт өзгеруімен байланысты кернеулердің өсуін айтамыз. Аталған тесік,кесін және т.б. жағдайлар кернеулер шоғырлаушы деп аталады. Кернеулер шоғырлануының дәрежесі кернеулер шоғырлануының теориялық коэффициентімен сипатталып отырады.

Көлденең қимасы айнымалы сырықтардың есептелуі қимасы тұрақты сырықтардың есептелуімен бірдей жүргізіледі. Көлденең қималарында тек қана бірқалыпты таралған тік кернеулер орын алады, ал бойлық қималар кернеуден бос деп есептеледі. Сырықтың қимасы кенет өзгеретін жағдайда (ойық, қуыс, тесік және т.б. қасында), кернеулердің таралуы қарапайым созылуға сәйкес болмайды.Қарапайым созылу кезінде орын алатын кернеулердің бірқалыпты таралу заңынан қөлденең қиманың кенет өзгеретін орнының қасында ауытқуы кернеулердің шоғырлануы деп аталады. Кернеулердің шоғырлануы келесі арқылы білінеді:

а) көлденең қималарда σ таралуы бірқалыпты емес, олар қима өзгеретін орнының қасында ең үлкен мәндеріне ие болады;

б) көлденең және бойлық қималарында σ да, τ да болады. Шоғырландырғыштардағы кернеулердің таралу заңын анықтау үшін серпімділік теориясының әдістері мен тәжірибелік әдістер қолданылады. Әдетте теориялық шоғырлану коэффициентін анықтайды α=σmax/σ0, ол қимадағы ең үлкен кернеу номинал σ0=F/Aнетто кернеуден неше есе артық екенін көрсетеді. α мәндері анықтамаларда беріледі (ол тек қана шоғырландырғыштың геометриясына тәуелді). α коэффициентін білу бөлшекті беріктікке есептеу үшін жеткіліксіз болады. Егер материал Гук заңына қирауға дейін бағынып тұратын болса, онда беріктігі α есе төмеңдейтін бола тын еді; бірақ практикада – αдан аз есе төмендейді. Сондықтан тәжірибелік түрде тиімді шоғырлану коэффициенті анықталады, ол шоғырландырғышы бар үлгінің беріктік шегі шоғырландырғышсыз үлгінің беріктік шегінен неше есе аз болатынын көрсе-теді kσ = σб/σбш. Пластикалық материалдан жасалған сырықтың статикалық жүктеме жағдайында беріктігін есептеу кезінде кернеулер шоғырлануы ескерілмейді, яғни kσ =1 алынады және беріктік шарты осылай жазылады . Бұл пластикалық материалдың жүк көтеру қабілетінің тек қиманың барлық нүктелеріндегі кернеу σақ мәніне жеткенде ғана жойыла-тынына байланысты. F күші жәймендеп өскенде максималды кернеу σақ мәніне жеткеннен кейін, тесіктің қасындағы кернеулер, аққыштық шегінің ауданы өтілмей өсе алмайды, ал бойлық талшықтар еркін жағдайда секілді ұзара алмайды, өйткені олар қысылыңқы болады. Жүктеме өсуімен бойлық күш те өсу керек – ол σ < σт болатын талшықтардағы кернеулердің өсуі арқылы орындалады, сонда аққыштық аймағы, барлық нүктелерде σ=σт болғанға дейін артады, сонда жалпы аққыштық орын алады. Сонымен, шекті қалпының шынайы жағдайы кернеулер шоғырлануыны болмаған жағдайдағы қалпымен бірдей болады. Морт материалдар үшін кернеулердің шоғырлануы бөлшектердің беріктігін біраз төмендетеді (мысалы, шыны кесу кезінде шыны кескіштің қалдырған сызығы шоғырландырғыш болып келеді)