КоКон
Изучение концентрации напряжений основано на теоретических вычислениях, численном анализе или экспериментальных данных (фотоупругость).
Многочисленные исследования концентрации напряжений были систематизированы и изложены в книге W.D.Pilkey «Peterson's Stress Concentration Factors». Реализация программы КоКон основана в основном на этой публикации.
Многие конструктивные элементы содержат некоторые геометрические особенности (сингулярности), например, отверстия, надрезы и т.п. Максимальные локальные напряжения обычно возникают именно на границе этих особенностей. Это максимальное местное напряжение σmax намного превышает номинальное напряжение σnom. Отношение максимального напряжения σmax к номинальному σnom называется коэффициентом концентрации напряжений Kt, то есть: σmax=Ktσnom.
В программе КоКон рассмотрено достаточно много конструктивных элементов с особенностями под действием (как правило) одной нагрузки:
- вырезы и выточки;
- галтели;
- круглые отверстия;
- некруглые отверстия.
На практике конструктивные элементы находятся под действием комбинированных нагрузок. Чтобы оценить максимальные напряжения в этом случае, достаточно, используя коэффициенты концентрации напряжений для одиночных нагрузок и номинальные напряжения, определить максимальные напряжения и использовать принцип суперпозиции (это возможно, поскольку мы предполагаем линейную работу материала конструкции и, кроме того, максимальные напряжения возникают, как правило, в одних и тех же точках при различных видах нагружения).
Кроме того, в программе предусмотрена возможность вычисления коэффициентов интенсивности напряжений для различных случаев напряженно-деформированного состояния при наличии трещин.
Во всех режимах справочник имеет одинаковый набор элементов управления, к которым относятся:
- дерево задач, которое служит для выбора вида расчета;
- окна ввода, где задаются исходные данные;
- поля отображения результатов расчета, в которые выводятся значения коэффициентов концентрации напряжения;
- функциональные кнопки для активизации расчета и вызова различных операций управления.