応力拡大係数
一般に、応力拡大係数の値は、き裂材の形状や境界条件の影響を受ける。各モードの応力拡大係数を一般的な形式として以下のように表す。
K I = F I σ y 0 π a {\displaystyle K_{\rm {I}}=F_{\rm {I}}\sigma _{y_{0}}{\sqrt {\pi a}}} ... (19)
K I I = F I I τ x y 0 π a {\displaystyle K_{\rm {II}}=F_{\rm {II}}\tau _{xy_{0}}{\sqrt {\pi a}}} ... (20)
K I I I = F I I I τ y z 0 π a {\displaystyle K_{\rm {III}}=F_{\rm {III}}\tau _{yz_{0}}{\sqrt {\pi a}}} ... (21)
ここで、F:各モードにおけるき裂材の形状や境界条件による応力拡大係数の補正係数、σy0、τxy0、τyz0:各公称応力である。
また、応力拡大係数は線形弾性論に基づくため、モードが同じ場合は重ね合わせの原理が成立する。すなわち、異なる負荷系 a, b, c... が同時に加わるとき、それぞれが単独で加わるときの応力拡大係数Ka,Kb,Kc...が判明していれば、同時に加わるときの応力拡大係数 K は、
K = K a + K b + K c + ⋯ {\displaystyle K=K_{a}+K_{b}+K_{c}+\cdots } ... (21)
のように表すことができる。