楕円孔の応力集中 想定問題 3

応力集中係数の意味，き裂が危ない理由，最大応力が出る場所，切欠きの丸みの正誤を問う問題です。

応力集中は，孔や切欠きなど形が急に変わる所で，応力が局所的に大きくなることです。最大応力は σ(1 ＋ 2a/b) で考えます。

ア：正しい。応力集中係数は，最大応力を公称応力（応力集中がないとして計算した応力）で割った値です。

イ：誤り。荷重の方向の幅 b を小さくすると 2a/b が大きくなり，最大応力は大きくなります。き裂の先端が危ないのはこのためです。

ウ：誤り。y 方向に引っ張ると，最大応力 3σ は荷重と直角な直径の両端（x 軸上の点）に出ます。

エ：正しい。σ(1 ＋ 2√(a/ρ)) のとおり，底の丸みの半径 ρ が大きいほど係数は小さくなります。角に丸み（R）をつけるのはこのためです。答えは ア ○，イ ×，ウ ×，エ ○

• 応力集中係数 ＝ 最大応力 ÷ 公称応力（応力集中がないとして計算した応力）（テキスト・覚えること）
• 最大応力 3σ が出るのは，荷重と直角な直径の両端。荷重の方向の端ではない（テキスト・覚えること）
• 先端の丸みの半径 ρ ＝ b²/a を使うと，σ(1 ＋ 2√(a/ρ))。丸みが大きいほど応力集中は小さい（テキスト・覚えること）