Nośność graniczna rozciąganych prętów z karbami kątowymi o dowolnych wymiarach części nad karbami

Nagłe zmiany wymiarów lub kształtu wzdłuż elementu wywołują w nim znaczną nierównomierność rozkładu naprężeń. Może ona być wywołana przez wszelkie karby, podtoczenia i szczeliny na powierzchni pręta, przez nacięcia gwintu, ślady po obróbce wiórowej lub inne przyczyny. Na dnie tych karbów występują zawsze znacznie większe naprężenia, niż w całym pozostałym przekroju poprzecznym. Przy obciążeniach stałych lub zmiennych, ale o niewielkiej liczbie zmian obciążenia w całym okresie pracy elementu, o zniszczeniu będą decydować bądź to odkształcenia plastyczne, bądź to kruche pęknięcia powstające przy pewnej granicznej wielkości obciążenia. To obciążenie nazywamy nośnością graniczną. Stosowane metale konstrukcyjne mają zwykle dobre własności plastyczne i pęknięcie powstaje w nich dopiero po rozwinięciu się dużych odkształceń plastycznych. Z tego względu analiza nośności granicznej oparta na założeniach teorii plastyczności ma duże znaczenie praktyczne. W przedstawionej pracy podano górne oceny nośności granicznej dla prętów z karbami kątowymi o pośredniej grubości i zmiennym stosunku szerokości części nad karbem 2c do wymiaru 2h. Dane z obliczeń porównano następnie z wynikami doświadczeń.

PLASTIC YIELDING OF TENSILE V-NOTCHED ELEMENTS WITH ARBITRARY INTERMEDIATE SHOULDER RATIO

Presented is theoretical and experimental analysis of the yield load of V-notched tensile elements with intermediate thickness of various shoulder ratios. The experiments have been performed using two aluminium alloys PA2 and PA4. Experimental results show that the actual loads corresponding to initial stage of plastic flow are in good agreement with theoretical upper limits of yield load for the PA2 alloy displaying very good ductility. For less ductile material PA4 this agreement is worse. It is found, moreover, that the difference between the experimental and theoretical results depends on the angle of the notch. The influence of the thickness on the yield load of notched elements was tested. The experimental results show that if the shoulder ratio is sufficiently large, for the thickness ratio X>2 practically the plane state of strain occurs.