Смешанные виды концентрации напряжений

В вершине зарубки имеются высокие напряжения как для растяжения так и для сдвига. Коэффициент концентрации напряжений имеет одинаковое значение для всех схем нагружения при одной и той же геометрии. 

Для двуосного нагружения или более сложных видов нагружения используется принцип суперпозиции. Например, двуосное нагружение - суперпозиция двух схем нагружения дает максимальные напряжения вдвое большие, чем номинальные.

Максимальные растягивающие напряжения действуют на линии, перпендикулярной направлению нагружения. Максимальные сдвиговые напряжения действуют на наклонных линиях. 

Имеется трёхмерное напряжённое состояние в вершине трещины. Сложное напряженное состояние существует только в малой области у вершины трещины. В других точках конструкции существуют только растягивающие напряжения или нет напряжений вообще ("тёмные углы"). 

Силовые линии концентрируются в более жестких компонентах композиционных материалов. Деформации равны для всех компонент, но напряжения выше в более жестких компонентах. 

Более жесткие волокна определяют форму деформированного композиционного материала. Более мягкая матрица имеет большие сдвиговые деформации.

Усиление пластины с концентратором делается в соответствии с распределением силовых линий. Эффективный путь состоит в том, чтобы разместить полосу усиления вдоль главной силовой линии. 

Для улучшения проекта в зонах перехода от жесткого к более податливому компоненту исключаем острые углы, острые изгибы, тонкие податливые слои, и т.д. 

Концентрация напряжений имеет место около разрушенного жесткого волокна в податливой матрице. Отслаивание волокон от матрицы помогает более "плавному" перераспределению силовых линий. 

Характер пластических деформаций в металлах - нелинейные сдвиговые деформации. Форма пластической зоны различна для растяжения, изгиба, чистого сдвига и других схем нагружения. Она имеет форму "ушей" для растяжения, круга для кручения, форму пластического "шарнира" для трёхточечного изгиба. Пластическая зона позволяет снижать концентрацию напряжений и перераспределять внутренние силы в прилегающей области. К сожалению, деформации увеличиваются в пластической зоне по сравнению с чисто упругим деформированием. Однако они не бесконечны. Когда напряжения достигают предельного значения, происходит разрушение. Силовые линии в упруго-пластическом теле проходят далеко от вершины трещины. 

При пластических деформациях отношение максимальных напряжений к номинальным уменьшается, по сравнению с упругим случаем. Противоположная ситуация с деформациями. Деформации в вершине трещины больше, чем в упругом теле. В реальных материалах напряжения в трещине (самый острый концентратор) не достигают бесконечности из-за пластичности или нелинейного деформирования.