Tekst źródłowy strony Zjawisko karbu

'''Zjawisko karbu''' jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na [[wytrzymałość zmęczeniowa|wytrzymałość zmęczeniową]] elementów maszyn. W związku z tym musi być uwzględniana w obliczeniach konstrukcyjnych tych elementów.

'''Karby''' (koncentratory naprężeń) – nieciągłości materiałowe występujące w przekroju poprzecznym badanego elementu czy inaczej znaczne zmiany krzywizn powierzchni ograniczających element konstrukcyjny. Są nimi najczęściej: otwory, podtoczenia, nawiercenia, nacięcia, rysy powierzchniowe, pory, wtrącenia niemetaliczne, nagłe zmiany przekroju elementu itp. <ref>{{cytuj książkę | autor = Zbigniew Orłoś | rozdział = Wytrzymałość materiałów | tytuł = Mały Poradnik Mechanika - Praca zbiorowa | wydanie = XIV | wydawca = WN-T | miejsce = Warszawa | rok = 1976 | strony = 287}}</ref>

Wywierają one decydujący wpływ na nierównomierny rozkład naprężeń w przekroju w którym istnieją. W okolicach karbu pojawiają się [[naprężenie|naprężenia]] znacznie przekraczające wartość naprężeń nominalnych. Zjawisko to nazywa się spiętrzeniem naprężeń. Miarą tego zjawiska jest stosunek maksymalnego naprężenia w dnie karbu σ<sub>m</sub> do naprężenia nominalnego σ<sub>n</sub> przy braku działania karbu - współczynnik koncentracji naprężeń K<sub>t</sub>. 

<math>K_t=\frac{\sigma_m}{\sigma_n}</math>

gdzie:

σ<sub>m</sub> – maksymalne naprężenie w dnie karbu,

σ<sub>n</sub> – naprężenie nominalne z zastosowaniem konwencjonalnych wzorów wytrzymałościowych.

Współczynnik koncentracji naprężeń zależy od geometrii elementu i sposobu jego obciążenia, natomiast nie zależy od wielkości przyłożonego obciążenia, wielkości elementu i materiału, z którego został wykonany. 

== Rodzaje karbów ==
Ze względów konstrukcyjnych karby można podzielić na:

·      geometryczne

·      strukturalne

·      złożone, które są połączeniem dwóch powyższych

Karby strukturalne charakteryzują się zmianą struktury oraz możliwością pojawienia się niebezpiecznych naprężeń własnych. Na powierzchni elementów, w przypadku prostych stanów obciążenia, w dnie karbu geometrycznego pojawia się złożony stan naprężeń, którego naprężenia znacząco przekraczają naprężenia nominalne. Karby złożone można znaleźć w tych elementach, w których wpływ geometrii i struktury jest znaczący.

Ze względu na działanie karby można podzielić także na:

·      przeciążające

·      odciążające

Do karbów przeciążających należą m.in. karby równoległe, które położone są w poprzek osi obciążenia. Powodują one powiększanie się spiętrzeń w porównaniu z działaniem karbów pojedynczych. Karby odciążające powodują efekt odwrotny do karbów przeciążających i należą do nich m.in. karby szeregowe, położone zgodnie z osią obciążenia. 

== Zobacz też ==
[[Mechanika pękania]]

[[Wytrzymałość materiałów]]

[[Koncentracja naprężeń]]

== Linki zewnętrzne ==
·      [https://slideplayer.pl/slide/59320/ Projektowanie inżynierskie] – informacje z wykładu dr inż. Piotra Chwastyka [dostęp 2020-12-07]

·      [http://wm.pollub.pl/files/65/attachment/3117_wyklad,03,naprezenia,zmienne.pdf Podstawy konstrukcji maszyn] – informacje z wykładu dr inż. Jacka Czarnigowskiego [dostęp 2020-12-07]

·      [http://zwmik.imir.agh.edu.pl/dydaktyka/dla_studentow/imir/IK-Wyklad_4.pdf Integralność konstrukcji] – informacje z wykładu na stronie zwmik.imir.agh.edu.pl [dostęp 2020-12-07]

== Bibliografia ==
·       T. Łagoda, P. Biłous ''Jednoczesne uwzględnianie karbów geometrycznych i strukturalnych w złączu spawanym'', Modelowanie inżynierskie tom 13, zeszyt 44, wrzesień 2012, s. 179-186

·      Praca zbiorowa pod redakcją Z. Rechula, J. Ziaji, R. Żuchowskiego ''Laboratorium wytrzymałości materiałów'', Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2001

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

[[Kategoria:Wytrzymałość materiałów]]