Skjuvspänning i stålplatta vid olika hålstorlekar.

Hej genier. Kan någon hjälpa mig att svara.

Tänk er en stålplatta med hål som ska fästas med bult och applicera en kraft åt valfritt håll på bulten eller plattan, spelar ju ingen roll.

Visst ökar skjuvspänningen i stålplattan när hålet är mindre kontra ett större hål? Alltså att spänningen blir mindre koncentrerad om hålet är större?

Så risken för sprickor i plattan där kraften är som störst vid hålet borde vara större med mindre hål?

Har jag rätt i mina antaganden?

Jag är inget snille men jag tänker såhär, högra anliggningsyta mer material mer styrka och vice versa.
Två tändstickor i bredd kan hålla upp en viss vikt medans fyra i bredd kan hålla upp en större.

Fysik, matematik och teknologi --> Matematiska och naturvetenskapliga uppgifter
/Moderator

Ja, det är rätt tänkt. Större bult är starkare på alla sätt och vis.

Skjuvspänningen är ju dragkraften delat med arean som belastas längs plattan. Dvs vill normalt klippa av bulten. Om du har ett 10 mm hål med 10 mm bult och jämför med 5 mm hål och 5 mm bult så ger den större lägre skjuvkraft allt annat lika. Men om du har en liten bult i ett stort hål är det inte säkert att det blir så eftersom angreppsytan från bulten blir mindre.

Ja men men nu tänker jag inte på bulten i sig förutom att den har samma diameter som hålet, utan på dess påverkan på plattan.

”Så ger den större lägre skjyvkraft”? Du menar större skjuvkraft?

Jo men hela skruvförbandet blir starkare då du har större omkrets på hålet. Det leder till lägre tryck på kanten sidledes och som du säger lägre skjuv på plattan i hålkanten.

Så är ju skruven starkare för drag.

Det du tappar i styrka i ett skruvförband är ju att skruvarna hamnar allt tätare ju större de blir.

Det där kan kan ju räkna mycket på, men det är redan gjort och man kan slå upp hur man bäst dimensionerar ett skruvförband.

Slarvigt av mig. Hålet med 10 mm bult ger lägre skjuvspänning i plattan än det mindre hålet med mindre bulten. Du delar ju kraften över en större yta. Givet att det är samma kraft du lägger på.

Ok, tusen tack för goda svar.

Ja det låter ju rimligt. Orkar inte hålla på att räkna på det, var så längesedan och har ingen lust att damma av skolböckerna heller.

Men i det här tillfället är det ingen risk att bulten ryker alls, utan det är plattan den sitter i som riskerar att få sprickor vilket den som jag antog lättare kommer få om hålet och bulten är mindre.

Det är snack och 25mm bult vs 20mm och bulten är i ett mycket hårdare och slitstarkt material än plattan som är relativt tunn.

Jag vill alltså veta om plattan riskerar att brista lättare med ett mindre hål med samma belastning/kraft.

okej. är plattan aluminium så får du kanske utmattningsbekymmer ändå hur du än gör. Du räknar kraft över area, men metaller är ca 70% svagare mot skjuv än drag/tryck.

En bricka borde hjälpa att fördela kraften på plattan.

Ja självklart är det ju så. Det var ju egentlig det jag antog, eller visste.

Ville bara få det helt bekräftat.