Nie wszystkie punkty aktywne naprężeń są związane z punktami osobliwymi naprężeń. Lokalne udoskonalenie siatki w obszarach punktów aktywnych może wyeliminować punkty aktywne naprężeń związane z koncentracjami naprężeń, które nie są punktami osobliwymi.
Charakterystyczne zachowanie punktu osobliwego naprężenia jest takie, że wartość naprężenia wzrasta przy udoskonalaniu siatki (lokalnym za pomocą elementów sterowania siatką lub globalnym poprzez edytowanie siatki) i odchyla się teoretycznie do nieskończoności. Jeżeli naprężenia na elementach punktów aktywnych naprężeń nie zwiększają się wraz z udoskonalaniem siatki i zbiegają się w kierunku skończonej wartości, to wskazują one na koncentracje naprężeń (obszary „uzasadnionych” wysokich naprężeń).
 |
| Odchylanie się naprężeń blisko ostrych narożników wklęsłych przy udoskonalaniu siatki wskazuje na punkty osobliwe naprężeń. |
Koncentracje naprężeń charakteryzują się względnie dużymi gradientami naprężeń w stosunku do sąsiednich elementów w miejscowym obszarze modelu. Wysokie gradienty naprężeń spowodowane uzasadnionymi koncentracjami naprężeń będą się zbiegać do wartości granicznej, o ile siatka jest wystarczająco doskonała. Są one widoczne tam, gdzie występują zmiany w geometrii, jak np. obecność otworu w płycie, na granicach, gdzie znajdują się różne materiały i w punktach, w których obiekty się stykają.
 |
| Zbieganie się naprężeń blisko ostrych narożników wklęsłych przy udoskonalaniu siatki oznacza koncentracje naprężeń. |
W razie problemów z rozwiązaniami analitycznymi w literaturze można znaleźć dane tabelaryczne ze współczynnikami koncentracji naprężeń maksymalnego naprężenia/nominalnego naprężenia (Young, W., Budynas, R., (2001), Roark’s Formulas for Stress and Strain, rozdział 17 – Stress Concentration Factors for Elastic Stress (Kt).
Zalecenia dotyczące postępowania z punktami osobliwymi naprężeń
-
Aby rozróżnić punkty osobliwe naprężeń od uzasadnionych koncentracji naprężeń, należy udoskonalić siatkę globalnie lub lokalnie w obszarach, w których są wykrywane punkty aktywne naprężeń. Po ponownym uruchomieniu narzędzia diagnostycznego punktów aktywnych naprężeń obszary koncentracji naprężeń należy odfiltrować, a wówczas pozostałe punkty aktywne naprężeń będą wskazywać na punkty osobliwe naprężeń. Należy zauważyć, że w świecie fizycznym punkty osobliwe naprężeń nie występują, ponieważ materiał uległby odkształceniu lub pęknięciu, gdyby naprężenia przekroczyły wartość graniczną wytrzymałości materiału.
- W miejscach występowania wysokich gradientów naprężeń należy dodać zaokrąglenia do ostrych krawędzi i „zaokrąglić” narożniki. Zaokrąglenia rozprowadzają naprężenie na szerszym obszarze i skutecznie zwiększają udźwig części. Należy pamiętać, że w rzeczywistym świecie wyprodukowany „ostry narożnik” zawsze będzie mieć niewielki promień zaokrąglenia.
 |
| Nieregularny rozkład naprężeń na ostrych krawędziach. |
 |
| Płynny rozkład naprężeń w zaokrąglonym narożniku. |
-
Należy unikać stosowania obciążeń na wierzchołkach lub wzdłuż krawędzi, o ile to możliwe. Należy rozłożyć obciążenie na odpowiednich obszarach zbiegu elementów modelu, aby możliwie najdokładniej przybliżyć rzeczywiste warunki obciążenia. Należy pamiętać, że nawet jeżeli obciążenie jest stosowane jako obciążenie punktu osobliwego tworzące punkt osobliwy naprężenia (σ = P/A i A=0 → σ=∞), rozkład naprężeń w pewnej odległości od zastosowanego obciążenia nadal będzie prawidłowy. Stwierdzenie to oparte jest na zasadzie de Saint-Venanta, która mówi, że różnica między efektami dwóch różnych, ale statystycznie równoważnych obciążeń, staje się bardzo mała przy wystarczająco dużej odległości od obciążenia.
- Punkty osobliwe naprężeń mogą zniekształcać rozkład naprężenia tylko lokalnie. Można zignorować te miejscowe obszary punktów osobliwych naprężeń, zwłaszcza jeżeli nie są one położone blisko obszaru zainteresowania w symulacji, i przeanalizować wyniki naprężeń w dalszej odległości, co powinno pozostać bez „zniekształceń”.