Kas ir stresa koncentrācija?

Ja objekta struktūra ir diezgan viendabīga, stress vienmērīgi sadalās visā vielā. Viens veids, kā to vizualizēt, ir plakana dēlis ar vienmērīgi izvietotām spēka līnijām, kas iet gar virsmu. Ja dēlī tiek izurbts caurums, jebkurš plāksnei pielikts spriegums tiks koncentrēts abās cauruma pusēs. Tas ir saistīts ar faktu, ka spēka līnijas nevar iziet cauri materiālam, kas tika noņemts, urbjot caurumu. Spēka līnijām ir jāiet ap caurumu, radot koncentrētas slodzes zonas, kas palielina iespēju plīst šajā vietā, ja tiek pielietots pārmērīgs spēks.

Praktiski jebkurš objekts, kuram nav pilnīgi vienotas struktūras, saturēs sava veida stresa koncentrāciju. Ja viela, no kuras ir izgatavots priekšmets, satur jebkādus piesārņotājus vai defektus, lai cik mazi tie būtu, tie var izraisīt spēka līniju koncentrāciju. Tāpēc ir īpaši svarīgi noņemt visus piesārņotājus, būvējot objektus, kas tiks pakļauti lielai slodzei. Mazas plaisas rada arī sprieguma koncentrāciju, kas laika gaitā var izraisīt daudz lielākus lūzumus.

Objekta ģeometriskā struktūra var izraisīt arī stresa koncentrāciju. Daži izplatīti piemēri ir dobas un taisnleņķa sijas, kā arī vārpstas ar rievām vai plecu daļām. Katrai no šīm formām ir atšķirīgs sprieguma koncentrācijas modelis, kas noteiktos apstākļos var izraisīt objekta vai komponenta atteici. Tā kā centrā trūkst atbalsta materiāla, dobai kvadrātveida sijai ir tendence sabojāties, ja tā ir savīta. Citi objekti, piemēram, vārpstas ar rievām vai šķautnēm, var sabojāties vērpes, lieces vai aksiālo spēku ietekmē.