 |
| Основные условия прочности. допускаемые напряжения. условие жесткости. |
| |
| |
| Ответы на вопросы о прочности может дать оценка прочности
конструкции, которая сводится к сравнению расчетных напряжений с допускаемыми: |
 |
| Это и есть основные условия прочности. |
| Расчетное напряжение - наибольшее
по абсолютной величине сжимающее или стягивающее напряжение, возникающее
в опасном сечении конструкции. |
| Допускаемые напряжения. |
| Допускаемое напряжение определяется по формуле: |
 |
Механические характеристики материалов - величины предела
текучести и предела прочности определяются опытным путем. Автоматически
вычерчивается график "сила - продольная деформация" (Р - l)
Этот график переводится в диаграмму напряжение - относительная деформация
 . |
где  . (Здесь F0
и l0
- первоначальная площадь поперечного сечения и длина стандартного образца)
(рис. 1.22). |
 |
| Рис. 1.22 |
 - предел пропорциональности;
наибольшее напряжение, при котором еще справедлив закон Гука; |
 - предеп текучести
(деформации растут без увеличения нагрузки); |
 |
| Рис. 1.23 |
 - предел прочности
ипи временное сопротивпение разрыву (рис.1 23). |
 - предел прочности
при растяжении, |
 - предеп прочности
при сжатии, причем: |
 |
| В спучае пластичного материапа в качестве предельного напряжения
|
 - принимается предеп
текучести при растяжении  , соответствующий
началу текучести материала, а в случае хрупкого материала - предел прочности
 при растяжении или сжатии, предшествующий
разрыву образца. |
| В знаменателе стоит нормативный (требуемый) коэффициент запаса
прочности по отношению соответственно к пределу текучести и пределу прочности
n. |
| Он представляет собой величину, большую единицы, зависящую
от класса конструкции (капитальная, временная и т.п.), срока ее эксплуатации,
нагрузки (статическая, циклическая и т.п.), возможной неоднородности изготовления
материала и от вида деформации (растяжение, сжатие, изгиб и т.п.). |
| Нормативный коэффициент запаса прочности регламентируется
для строительных конструкций СН и Пами, для машиностроительных - внутризаводскими
нормами. В большинстве случаев он принимается равным для пластичных материалов
nT
= 1,5 + 2,5, для хрупких nB
= 2,5 + 5. |
| В случае, когда решающими для прочности конструкции являются
не нормальные, а касательные напряжения (например, при кручении бруса круглого
поперечного сечения), условие прочности имеет вид: |
 |
 - расчетное касательное
напряжение. |
 - допускаемое касательное
напряжение, определяемое по формуле: |
 |
В случае пластичного материала в качестве предельного 
принимают предел текучести при сдвиге 
в случае хрупкого материала - предел прочности  .
|
В большинстве случаев допускаемые напряжения при кручении
принимают в зависимости от допускаемых напряжений при растяжении того же
материала. Например, для стали
= 0,5 [ ], для чугуна  .
|
| В практике инженерных расчетов считают возможным допускать
перенапряжение материала до 3 - 5%. |
| Условие жесткости по логике строится
так же, как и условие прочности. Однако, ограничения накладываются не на
напряжения, а на изменение формы стержня (вала, балки), т.е. деформации.
Для разных видов нагружения условия жесткости имеютвид: при растяжении (сжатии)
|
 |
| при кручении |
 |
где  - угол закручивания,
|
| при изгибе |
 |
где  - угол поворота,
у - прогиб. |
| |
|
