Меню

Как определить сечение стержня по допускаемому напряжению



Допускаемые напряжения. Подбор сечений

Допускаемые напряжения. Подбор сечений Допускаемые напряжения. Подбор сечений Допускаемые напряжения. Подбор сечений Допускаемые напряжения. Подбор сечений

Допускаемые напряжения. Подбор сечений

  • Допустимое напряжение. Подбор разделов. Чтобы выяснить, какие величины напряжений можно считать допустимыми при работе сердечника из выбранного материала, необходимо определить долговечность сердечника и напряжения, возникающие в нем и для этого изготовить образец из этого материала (обычно круглого или прямоугольного сечения) и поместить его конец в захват стержня.

Пусть максимальная нагрузка, при которой образец выдержит перед разрывом, равна RV. Величина нормального напряжения, вызванного этой нагрузкой、 Она вызвана сопротивлением прочности на растяжение или времени материала испытания к растяжимому усилию. Она обычно выражается в кг/мм*или кг) см^. Как указано в § 4, нормальное напряжение[a], которое в несколько раз меньше предела прочности на растяжение AB, должно допускаться в стержнях конструкции во время работы на растяжение.

деформаций, способных изменить конструкцию или схему станка. Коэффициент запаса зависит от характера используемых материалов, сил, действующих на элементы, экономической ситуации и многих других факторов. Ввиду важности правильного выбора коэффициента запаса прочности и величины допустимого напряжения, многие из этих величин для строительства являются необходимыми ФТ для составителей проектов. И расчет. Поэтому значение допустимого напряжения[а]для каждого случая можно считать известным. Затем,

для того чтобы определить требуемое значение площади поперечного сечения растянутого стержня, используя формулу (2.1), можно описать условия прочности’, это условие, действительный отклик в растянутом стержне под действием силы П.]: °=(2-2) Из этого условия определяется наименьшая требуемая площадь стержня.; (2.3) Используя формулу (2.3), можно выбрать поперечное сечение стержня. Иногда дается поперечное сечение. Затем, решая формулу для Р (2.3), определим допустимые силы П Людмила Фирмаль

область, где P=2 5t является Двадцать пять тысяч Тысяча пятьсот =16,7 см. Диаметр D рулевой тяги определяется согласно требованию Откуда Четыре. см Полученный диаметр определяется по нижней части разреза для наименьшей площади поперечного сечения. Если площадь отдельных участков стержня меньше других, например, наличие отверстий для болтов или заклепок, наружных скруглений или пазов (распиловка), то необходимо проверить размер отверстий. Выше формула относится к случаю растяжения стержня. Без каких-либо изменений, они могут быть применены, когда мы встречаем деформацию сжатия. Это явление осложняется тем, что при сжатии стержня такой стержень может стать неустойчивым. Отдел IX будет

посвящен расчету устойчивости. Как использовать 7 показано распределение нормальных напряжений, действующих на поперечное сечение, перпендикулярное оси стержня, для случаев растяжения и сжатия. Для некоторых материалов (сталь) можно предположить, что величина допустимого давления одинакова как для растяжения, так и для сжатия (т. е. в других случаях (чугун) размеру поперечного сечения длины должны быть присвоены различные значения допустимых напряжений для растяжения и сжатия в зависимости от величины предела прочности при этих деформациях). П Протяжение — Я-0J-а: Компрессия P32 давление

Читайте также:  Определение напряжения задачи по сопромату

и деформация при растяжении и сжатии[CHAP. II Во многих конструкциях эти элементы встречаются со случаем передачи сжимающего напряжения от одного элемента к другому через относительно небольшую площадь контакта друг с другом. Такие давления обычно называют давлением сгиба или контактным давлением. Распределение напряжений вблизи точки контакта очень сложно. И это можно определить только методом теории упругости. В обычных расчетах в большинстве случаев эти напряжения просто рассматриваются как компрессы, и ограничиваются только назначением для них специальных допустимых напряжений. В главе IX приводится способ расчета этих напряжений и проверки их прочности.

Помощь студентам в учёбе
Помощь студентам в учёбе
Помощь студентам в учёбе

Помощь студентам в учёбе

Изучу , оценю , оплатите , через 2-3 дня всё будет на «4» или «5» !

Откройте сайт на смартфоне, нажмите на кнопку «написать в чат» и чат в whatsapp запустится автоматически.

Помощь студентам в учёбе

Помощь студентам в учёбеf9219603113@gmail.com


Помощь студентам в учёбе

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.9219603113.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Источник

Как определить сечение стержня по допускаемому напряжению

Основной задачей расчета конструкции является обеспечение ее прочности в условиях эксплуатации.

Прочность конструкции, выполненной из хрупкого металла, считается обеспеченной, если во всех поперечных сечениях всех ее элементов фактические напряжения меньше предела прочности материала. Величины нагрузок, напряжения в конструкции и предел прочности материала нельзя установить совершенно точно (в связи с приближенностью методики расчета, способов определения предела прочности и т. д.).

Поэтому необходимо, чтобы наибольшие напряжения, полученные в результате расчета конструкции (расчетные напряжения), не превышали некоторой величины, меньшей предела прочности, называемой допускаемым напряжением. Значение допускаемого напряжения устанавливается путем деления предела прочности на величину, большую единицы, называемую коэффициентом запаса.

В соответствии с изложенным условие прочности конструкции, выполненной из хрупкого материала, выражается в виде

где — наибольшие расчетные растягивающие и сжимающие напряжения в конструкции; и [ -допускаемые напряжения при растяжении и сжатии соответственно.

Допускаемые напряжения зависят от пределов прочности материала на растяжение и сжатие ствс и определяются выражениями

Читайте также:  Наружные сети освещения потери напряжения

где — нормативный (требуемый) коэффициент запаса прочности по отношению к пределу прочности.

В формулы (39.2) и (40.2) подставляются абсолютные значения напряжений

Для конструкций из пластичных материалов (у которых пределы прочности на растяжение и сжатие одинаковы) используется следующее условие прочности:

где а — наибольшее по абсолютной величине сжимающее или растягивающее расчетное напряжение в конструкции.

Допускаемое напряжение для пластичных материалов определяется по формуле

где — нормативный (требуемый) коэффициент запаса прочности по отношению к пределу текучести.

Использование при определении допускаемых напряжений для пластичных материалов предела текучести (а не предела прочности, как для хрупких материалов) связано с тем, что после достижения предела текучести деформации могут весьма резко увеличиваться даже при незначительном увеличении нагрузки и конструкции могут перестать удовлетворять условиям их эксплуатации.

Расчет прочности, выполняемый с использованием условий прочности (39.2) или (41.2), называется расчетом по допускаемым напряжениям. Нагрузка, при которой наибольшие напряжения в конструкции равны допускаемым напряжениям, называется допускаемой.

Деформации ряда конструкций из пластичных материалов после достижения предела текучести не возрастают резко даже при существенном увеличении нагрузки, если она не превышает величины так называемой предельной нагрузки. Такими, например, являются статически неопределимые конструкции (см. § 9.2), а также конструкции с элементами, испытывающими деформации изгиба или кручения.

Расчет этих конструкций производят или по допускаемым напряжениям, т. е. с использованием условия прочности (41.2), или по так называемому предельному состоянию. В последнем случае допускаемую нагрузку называют предельно допускаемой нагрузкой, а ее величину определяют путем деления предельной нагрузки на нормативный коэффициент запаса несущей способности. Два простейших примера расчета конструкции по предельному состоянию приведены ниже в § 9.2 и примере расчета 12.2.

Следует стремиться к тому, чтобы допускаемые напряжения были полностью использованы, т. е. удовлетворялось условие если это по ряду причин (например, в связи с необходимостью стандартизации размеров элементов конструкции) не удается, то расчетные напряжения должны как можно меньше отличаться от допускаемых. Возможно незначительное превышение расчетных допускаемых напряжений и, следовательно, некоторое снижение фактического коэффициента запаса прочности (по сравнению с нормативным).

Расчет центрально растянутого или сжатого элемента конструкции на прочность должен обеспечить выполнение условия прочности для всех поперечных сечений элемента. При этом большое значение имеет правильное определение так называемых опасных сечений элемента, в которых возникают наибольшие растягивающие и наибольшие сжимающие напряжения. В тех случаях, когда допускаемые напряжения на растяжение или сжатие одинаковы, достаточно найти одно опасное сечение, в котором имеются наибольшие по абсолютной величине нормальные напряжения.

Читайте также:  Озноб при нервном напряжении лечение

При постоянной по длине бруса величине продольной силы опасным является поперечное сечение, площадь которого имеет наименьшее значение. При брусе постоянного сечения опасным является то поперечное сечение, в котором возникает наибольшая продольная сила.

При расчет конструкций на прочность встречаются три вида задач, различающихся формой использования условий прочности:

а) проверка напряжений (проверочный расчет);

б) подбор сечений (проектный расчет);

в) определение грузоподъемности (определение допускаемой нагрузки). Рассмотрим эти виды задач на примере растянутого стержня из пластичного материала.

При проверке напряжений площади поперечных сечений F и продольные силы N известны и расчет заключается в вычислении расчетных (фактических) напряжений а в характерных сечениях элементов.

Полученное при этом наибольшее напряжение сравнивают затем с допускаемым:

При подборе сечений определяют требуемые площади поперечных сечений элемента (по известным продольным силам N и допускаемому напряжению ). Принимаемые площади сечений F должны удовлетворять условию прочности, выраженному в следующем виде:

При определении грузоподъемности по известным значениям F и допускаемому напряжению вычисляют допускаемые величины продольных сил: По полученным значениям затем определяются допускаемые величины внешних нагрузок [Р].

Для этого случая условие прочности имеет вид

Величины нормативных коэффициентов запаса прочности устанавливаются нормами. Они зависят от класса конструкции (капитальная, временная и т. п.), намечаемого срока ее эксплуатации, нагрузки (статическая, циклическая и т. п.), возможной неоднородности изготовления материалов (например, бетона), от вида деформации (растяжение, сжатие, изгиб и т. д.) и других факторов. В ряде случаев приходится снижать коэффициент запаса в целях уменьшения веса конструкции, а иногда увеличивать коэффициент запаса — при необходимости учитывать износ трущихся частей машин, коррозию и загнивание материала.

Величины нормативных коэффициентов запаса для различных материалов, сооружений и нагрузок имеют в большинстве случаев значения: — от 2,5 до 5 и — от 1,5 до 2,5.

Коэффициенты запаса прочности, а следовательно, и допускаемые напряжения для строительных конструкций регламентированы соответствующими нормами их проектирования. В машиностроении обычно выбирают требуемый коэффициент запаса прочности, ориентируясь на опыт проектирования и эксплуатации машин аналогичных конструкций. Кроме того, ряд передовых машиностроительных заводов имеет внутризаводские нормы допускаемых напряжений, часто используемые и другими родственными предприятиями.

Ориентировочные величины допускаемых напряжений при растяжении и сжатии для ряда материалов приведены в приложении II.

Источник