Концентрация напряжений прямоугольного выреза со скругленными углами

Прямоугольные вырезы со скругленными углами часто применяют в авиационных конструкциях. Это, например, вырезы в гермофюзеляже для входных дверей и багажных люков, оконные проемы в кабине пилотов. Выбор соотношения сторон в прямоугольном вырезе для получения минимального коэффициента концентрации является одной из типичных задач конструирования. Решение этой задачи возможно на основании результатов, полученных для бесконечной пластины с прямоугольным отверстием, имеющим скругленные углы.

Коэффициенты концентрации напряжений для одноосно растягиваемой пластины бесконечных размеров приведены на рисунке 3.106.

Рисунок 3.106

Из рисунка видно, что квадратный вырез с радиусом скругления составляющим от 0,3 до 0,45 от стороны квадрата имеет коэффициент концентрации меньше чем круглое отверстие.

Предшествующие результаты относились к случаю одноосного напряженного состояния. Однако, вырез в гермофюзеляже с давлением находится в условиях двухосного напряженного состояния, при котором s₂=s₁/2. Коэффициенты концентрации напряжений для двухосно нагруженной (s₂=s₁/2) бесконечной пластины с прямоугольным отверстием, имеющим скругленные углы, приведены на рисунке 3.107.

Рисунок 3.107