| Ответы на вопросы о прочности может дать оценка
прочностиконструкции, которая сводится к сравнению расчетных
напряжений с допускаемыми: {file938} Это и есть основные условия
прочности. Расчетное напряжение - наибольшеепо абсолютной величине
сжимающее или стягивающее напряжение, возникающеев опасном сечении
конструкции. Допускаемые напряжения. Допускаемое напряжение
определяется по формуле: {file939} Механические характеристики
материалов - величины пределатекучести и предела прочности
определяются опытным путем. Автоматическивычерчивается график "сила
- продольная деформация" (Р -{file940}l)Этот график переводится в
диаграмму напряжение - относительная деформация{file941}. где
{file942}. (Здесь F0и l0-
первоначальная площадь поперечного сечения и длина стандартного
образца)(рис. 1.22). {file943} |
| Рис. 1.22 {file944} - предел пропорциональности;наибольшее
напряжение, при котором еще справедлив закон Гука; {file945} -
предеп текучести(деформации растут без увеличения нагрузки);
{file946} |
| Рис. 1.23 {file947} - предел прочностиипи временное
сопротивпение разрыву (рис.1 23). {file948} - предел прочностипри
растяжении, {file949} - предеп прочностипри сжатии, причем:
{file950} |
| В спучае пластичного материапа в качестве предельного
напряжения {file951} - принимается предептекучести при растяжении
{file952}, соответствующийначалу текучести материала, а в случае
хрупкого материала - предел прочности{file953} при растяжении или
сжатии, предшествующийразрыву образца. В знаменателе стоит
нормативный (требуемый) коэффициент запасапрочности по отношению
соответственно к пределу текучести и пределу прочностиn. Он
представляет собой величину, большую единицы, зависящуюот класса
конструкции (капитальная, временная и т.п.), срока ее
эксплуатации,нагрузки (статическая, циклическая и т.п.), возможной
неоднородности изготовленияматериала и от вида деформации
(растяжение, сжатие, изгиб и т.п.). Нормативный коэффициент запаса
прочности регламентируетсядля строительных конструкций СН и Пами,
для машиностроительных - внутризаводскиминормами. В большинстве
случаев он принимается равным для пластичных материаловnT= 1,5 +
2,5, для хрупких nB= 2,5 + 5. В
случае, когда решающими для прочности конструкции являютсяне
нормальные, а касательные напряжения (например, при кручении бруса
круглогопоперечного сечения), условие прочности имеет вид:
{file954} {file955} - расчетное касательноенапряжение. {file956}-
допускаемое касательноенапряжение, определяемое по формуле:
{file957} В случае пластичного материала в качестве предельного
{file958}принимают предел текучести при сдвиге {file959}в случае
хрупкого материала - предел прочности {file960}. В большинстве
случаев допускаемые напряжения при кручениипринимают в зависимости
от допускаемых напряжений при растяжении того жематериала.
Например, для стали {file956}= 0,5 [{file961}], для чугуна
{file962}. В практике инженерных расчетов считают возможным
допускатьперенапряжение материала до 3 - 5%. Условие жесткости по
логике строитсятак же, как и условие прочности. Однако, ограничения
накладываются не нанапряжения, а на изменение формы стержня (вала,
балки), т.е. деформации.Для разных видов нагружения условия
жесткости имеютвид: при растяжении (сжатии) {file963} при кручении
{file964} где {file965}- угол закручивания, при изгибе {file966}
где {file967} - угол поворота,у - прогиб. |