全平面承受面外剪力荷重時雙圓襯砌孔洞之應力集中分析

本文是以複變理論來探討在全平面雙圓襯砌孔洞承受反平面剪力時之孔洞的應力,目的在了解其孔洞周邊應力集中的現象。並探討何種處理方式會有效使應力集中的效果下降。 首先分別先算出全平面承受反平面剪力時,單一圓孔邊緣的應力,單一橢圓孔的應力,與雙圓孔洞的邊緣應力。並進一步討論有兩個孔洞時,其邊緣間距與應力集中的關係。接著在圓孔內部鋪上一層襯砌材料,討論圓形襯砌孔洞與一般圓形孔洞,在承受相同外加荷重下,應力有何變化,是否會使應力集中的效果下降。 接著將前面算出全平面圓形襯砌孔洞的解向上平移一個d單位長度,並算出在平移前圓形襯砌孔洞位置的應力,在將平移前後所求出的同個圓形孔洞邊緣的應力相疊加,就可製造出在全平面有兩個圓形襯砌孔洞的解,接下來分別討論兩孔之間的距離、襯砌材料、孔洞大小與襯砌厚度對應力集中的影響,以供以後設計相關結構時有所參考。

作者:許祖棠