18.19 : Stres Yoğunlaşmaları

Gerilme konsantrasyonu, bir yapısal elemandaki delikler veya ani kesit değişiklikleri gibi süreksizliklerin yakınında stresin yoğunlaşması durumudur. Bu lokalize stres çoğu zaman üye içindeki ortalama stresi aşabilir. Dairesel delikli veya şeritlerle birbirine bağlanan farklı genişliklerdeki düz çubuklardaki gerilim dağılımı, fotoelastik bir yöntem kullanılarak deneysel olarak belirlenebilir. Sonuçlar, dairesel bir delik durumunda delik yarıçapının daha küçük genişliğe oranı ve filetolar için deliğin yarıçapının daha küçük genişliğe ve daha büyük genişliğin daha küçük genişliğe oranı gibi geometrik parametrelerin oranlarına dayanmaktadır.

Yapısal tasarım, tam gerilim dağılımını haritalandırmayı değil, belirli bir bölümdeki maksimum gerilimin, gerilim konsantrasyon faktörü ile belirli yükler altında izin verilen gerilimi aşmamasını sağlamayı amaçlar. Kritik kesitteki maksimum ve ortalama gerilmeler arasındaki oran olarak tanımlanan bu faktör, belirli bir eksenel yük altında bir süreksizliğin yakınındaki maksimum gerilmenin belirlenmesine yardımcı olur. Bununla birlikte, bu yöntemin yalnızca maksimum gerilimin malzemenin oransal sınırını aşmaması durumunda geçerli olduğunu belirtmek önemlidir, çünkü gerilim-yoğunlaşma faktörleri gerilim ve gerinim arasında doğrusal bir ilişki olduğu varsayılarak belirlenir.