Effects of Geometrical Parameters on the Stress Field of Three-Dimensional Plates Weakened by Periodic Notches - Amini, A.; Afshar, R.; Berto, F. (Проблемы прочности, 2014)
С использованием метода конечных элементов в трехмерной постановке исследовано напряженное состояние и определена зона максимальных напряжений в плоских пластинах с периодическими надрезами. В частности, изучен эффект варьирования шестью геометрическими параметрами (толщина пластины, отношение глубины надреза к ширине пластины, расстояние между периодическими надрезами, угол и радиус V-образного надреза) на распределение напряжений по толщине пластины и локализацию максимальных напряжений. Проанализировано более 500 геометрических конфигураций пластин с надрезами. Согласно результатам исследований в относительно тонких пластинах максимальное значение напряжения у среднего надреза достигается в серединной плоскости, что соответствует плоскому напряженному состоянию, постулируемому в рамках двухмерных конечноэлементных моделей. Однако с увеличением толщины пластины имеет место смещение области максимальных напряжений из серединной плоскости к свободной поверхности пластины. Установлено, что увеличение количества надрезов с целью снижения уровня напряжений в их вершине является эффективным лишь в том случае, если расстояние между ними сравнительно мало. Из вышеуказанных геометрических параметров наибольшее влияние на локализацию области максимальных напряжений вблизи среднего надреза оказывает расстояние между периодическими надрезами, особенно для относительно тонких пластин.