Lastintensitetsfaktorerna

Lastintensitetsfaktorerna är ett begrepp inom sprickmekanik som beskriver hur en yttre belastning bidrar till ett lokalt, mycket starkt stressfält runt sprickspetsen. De används för att bedöma sprickutveckling och brottstyrka genom att relatera fjärrbelastningen till spänningsintensitetsfaktorerna K_I, K_II och K_III, vilka motsvarar olika lastlägen: öppning (mode I), inplanerad skjuv i planet (mode II) och skjuv utanför planet (mode III).

Lastares effekter på sprickan fångas upp av en lastintensitetsfaktor tillsammans med sprickans längd och eller geometri omgivningen. I enkla geometrier kan man få analytiska uttryck. Till exempel kan ett genomgående sprick i en oändlig platta uppvisa K_I = Y(s, a/W) σ sqrt(pi a), där σ är fjärrbelastningen, a spricklängden och Y är en dimensionell geometri- och lastfaktor som beror på geometri och lastfall. Liknande uttryck finns för K_II och K_III.

För komplexa geometrier används numeriska metoder, främst finite element-analyser, eller tabeller från standardreferencesamlingar för att bestämma lastintensitetsfaktorerna. Dessa faktorer är centrala i linjär elastisk frakturmekanisk analys (LEFM) och används tillsammans med bedömningar av sprickväxthastighet, ofta genom Paris-lagen, för att förutsäga livslängd och säkerhet hos strukturer i flyg, byggnadsteknik och energiindustrin.