|
9.1. Допускаемые напряжения. Конструкционные материалы можно разделить на три основные группы: пластичные, хрупкопластичные, хрупкие. Механические испытания позволяют определить те напряжения, при которых образец разрушается или в нем возникают заметные пластические деформации. Эти напряжения называют предельными(опасными) напряжениями. В качестве предельных напряжений для указанных трех групп материалов при статическом нагружении принимают следующие механические характеристики: 1. Пластичные материалы (их разрушению предшествует
возникновение больших пластических деформаций). Для них предельными
напряжениями являются условный 2. Хрупкопластичные материалы (разрушение их происходит при сравнительно небольших пластических деформациях). Для данного типа материалов предельным напряжением является условный предел текучести, значение которого при растяжении меньше, чем при сжатии. 3. Хрупких материалов (разрушение их происходит
при очень малых пластических деформациях) - для этого типа предельным
напряжением является предел прочности Для обеспечения прочности элементов конструкции необходимо так выбрать их размеры и материал, чтобы возникающие в них при эксплуатационных нагрузках напряжения были меньше допустимых. 9.2. Коэффициент запаса прочности. Коэффициент запаса прочности - отношение предельного напряжения к наибольшему расчетному напряжению, возникающему в элементе конструкции при эксплуатационной нагрузке. Для нормальной работы изделия значение коэффициента запаса прочности д.б. больше единицы. Ясно, что чем больше коэффициент, тем больше прочность, но большой запас приводит к большому расходу материала и увеличению веса. Поэтому для различных конструкций определены минимально допустимые коэффициенты, называемые требуемым коэффициентом запаса прочности. Обозначается [n]. Прочность элемента конструкции считают обеспеченной, если его рассчетный коэффициент запаса прочности не ниже требуемого. Прочность конструкции обеспечена, если возникающие в ней наибольшие напряжение не превышает допускаемого. Эти неравенства называют условием прочности. Допускаемые напряжения и коэффициенты запаса прочности для различных типов материалов приведены в таблице ниже Основные факторы влияющие на выбор коэффициента запаса прочности: 1. Точность определения действующих нагрузок и применяемых методов расчета. 2. Степень однородности применяемого материала, его чувствительность к недостаткам механической обработки и изученность свойств. 3. Ответственность детали. Категории напряжений: 1. Предельные - при достижении которых появляются признаки непосредственного разрушения или возникают заметные пластические деформации. 2. Допускаемые - наибольшие напряжения , которые можно допустить в рассчитываемой конструкции с сохранением ее безопасной и стабильной работы. 3. Расчетные - возникают в элементе конструкции под действием приложенных к нему нагрузок. |