18.19 : Concentrations de contraintes

On parle de concentration de contraintes lorsque les contraintes s'intensifient à proximité des discontinuités telles que des trous ou des changements brusques de section transversale dans un élément structurel. Ce stress localisé peut souvent dépasser le stress moyen au sein du membre. La répartition des contraintes dans les barres plates, soit avec un trou circulaire, soit avec des largeurs variables reliées par des filets, peut être déterminée expérimentalement à l'aide d'une méthode photoélastique. Les résultats sont basés sur des rapports de paramètres géométriques tels que le rapport du rayon du trou sur la plus petite largeur dans le cas d'un trou circulaire et les rapports du rayon du trou sur la plus petite largeur et de la plus grande largeur sur la plus petite largeur pour les filets.

La conception structurelle ne vise pas à cartographier la répartition exacte des contraintes mais à garantir que la contrainte maximale dans une section donnée ne dépasse pas la contrainte admissible sous des charges spécifiques avec un facteur de concentration de contraintes. Ce facteur, défini comme le rapport entre les contraintes maximales et moyennes dans la section critique, permet de déterminer la contrainte maximale à proximité d'une discontinuité sous une charge axiale donnée. Cependant, il est important de noter que cette méthode n'est valable que si la contrainte maximale ne dépasse pas la limite proportionnelle du matériau, car les facteurs de concentration de contrainte sont déterminés en supposant une relation linéaire entre contrainte et déformation.