Identifikacija uticaja kružnog otvora na naponsko stanje homogene izotropne jednoosno zategnute ploče

Abstract

U radu je analiziran uticaj kružnog otvora na naponsko stanje homogene izotropne jednoosno zategnute ploče. Primenjena je metodologija koja omogućava egzaktno određivanje vrednosti napona u svakoj tački ploče, kao i na konturi kružnog otvora, a koja bazira na primeni osnovnih jednačina teorije elastičnosti kojima se opisuje ravno stanje napona u polarnim koordinatama. Dobijeni rezultati verifikovani su pomoću metode konačnih elemenata, pri čemu je proračun sproveden u softverskom paketu ANSYS 12. Varijacijom vrednosti polarnih koordinata u algoritmu za izračunavanje i poređenjem napona ploče sa otvorom sa nominalnim naponom za ploču bez otvora određena je zona uticaja otvora na naponsko stanje, kao i zakonitost promene faktora koncentracije napona razmatrane ploče. Poluprečnik otvora identifikovan je kao jedini uticajni parametar na veličinu zone uticaja otvora na naponsko stanje i vrednosti faktora koncentracije napona. Dokazano je da izraz kojim se definiše zona uticaja otvora, kao i dobijena zakonitost promene faktora koncentracije napona važe za svaku homogenu izotropnu jednoosno zategnutu ploču proizvoljnih dimenzija, oslabljenu otvorom proizvoljnog poluprečnika.