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有限会社 加賀スプリング製作所

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ばねの用語集

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応力集中と形状係数

断面に一様な引張荷重(圧縮荷重)が作用するとき、
棒の内部に生じる応力は断面全体に一様に分布している。

ところが、このような棒でも断面の形や断面積が急激に変化すると、
応力が一様に分布しないで応力が異常に大きく発生する部分ができる。

この現象を応力集中といい、下図のような例になります

応力集中分布図

この図でわかるように応力が集中し
平均より大きくなっているところ(図中σmax)と

平均より小さいところができる。
平均応力をσnとすれば
α=σmax/σn  σmax:最大応力[N/mm2]

で表されるαを形状係数または、応力集中係数と呼びます、
同様に応力集中がある場合の疲れ強さについては
無い場合に比べて違ってきます。

この両者の比をβとすると

β=応力集中のない場合の疲れ強さ / 応力集中のある場合の疲れ強さ

このβを切欠き係数と呼ばれ、βの値は形状係数αとは異なり、
材質、寸法、その他製造法などの影響を受けます。

一般にα、βはともに1より大きく、αの方がβより大きい値になります。



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