Презентация по теме: "Условие прочности. Три вида задач при расчете на прочность"

1. Предельные и допускаемые напряжения. Коэффициент запаса прочности.

2. Условие прочности.

3. Три вида задач при расчете на прочность.

Предельные и допускаемые напряжения

• Предельные напряжения – это напряжения, при которых образец разрушается или в нем возникают заметные пластические деформации.
• Допускаемые напряжения – это наибольшие напряжения, обеспечивающие безопасную работу конструкции.
• Расчетные или рабочие напряжения – это напряжения, которые возникают в конструкции при ее эксплуатации.

Три основные группы конструкционных материалов.

• Пластичные (их разрушению предшествует возникновение больших пластических деформаций )
• Хрупкопластичные (их разрушение происходит при сравнительно небольших пластических деформациях)
• Хрупкие (их разрушение происходит при очень малых пластических деформациях)

Предельные напряжения для трех групп материалов

• Для пластичных материалов предельным напряжением считается предел текучести , величина которого при растяжении и сжатии одинакова

σ пред = σ т

• Для хрупкопластичных материалов предельным напряжением считается условный предел текучести , величина которого при растяжении и сжатии различна

σ пред = σ 0,2 с σ пред = σ 0,2 р

• Для хрупких материалов предельным напряжением считается временное сопротивление разрыву (предел прочности), величина которого при растяжении и сжатии различна

σ пред = σ в

Коэффициент запаса прочности

Коэффициент запаса прочности равен отношению предельного напряжения к наибольшему расчетному напряжению.

S = σ пред / σ

Минимально необходимый коэффициент запаса прочности, называется требуемым или допускаемым коэффициентом запаса прочности [s]

Значения [s]

• Пластичный материал 1,2…2,5
• Хрупкий материал 2…5
• Древесина 8…12

Допускаемые напряжения

• Допускаемые напряжения – это наибольшие напряжения, обеспечивающие безопасную работу конструкции.

[ σ ] = σ пред / [S]

Ориентировочные значения [ σ ]

Материал

[ σ ] , МПа

Растяжение

Чугун серый

20…55

Сжатие

Ст3, Ст4

70…200

140…170

Сталь 45

180…210

Латунь

70…140

Текстолит

30…40

Дуб(вдоль волокон)

50…90

9…13

Бетон

0,1…0,7

13…15

1…9

Условие прочности

• σ [ σ ]
• s [s]

Условие прочности

• σ ≤ [ σ ] - условие прочности
• Прочность, считается обеспеченной, если наибольшее рабочее напряжение не превышает допускаемого

• S ≥ [S] - условие прочности
• Прочность, считается обеспеченной, если расчетный коэффициент запаса прочности не ниже требуемого

Виды расчетов на прочность

• Проверочный расчет

• Проектный расчет
• Определение допускаемой нагрузки

[ σ ] ) до 5% или недогрузка ( σ Перегрузка Δσ = ( σ – [ σ ] ) *100 / [ σ ] ≤ 5% Недогрузка Δσ = ( [ σ ] – σ ) *100 / [ σ ] ≤ 10% " width="640"

Проверочный расчет

• При проверочном расчете определяют наибольшее рабочее напряжение и сравнивают его с допускаемым
• Допускается перегрузка ( σ [ σ ] ) до 5% или недогрузка ( σ

Перегрузка Δσ = ( σ – [ σ ] ) *100 / [ σ ] ≤ 5%

Недогрузка Δσ = ( [ σ ] – σ ) *100 / [ σ ] ≤ 10%

Проектный расчет

• При проектном расчете определяют требуемые размеры поперечного сечения