Понятие о теориях прочности

Сложные деформации

Мы разглядели четыре вида несложного нагружения стержней, четыре несложные типа их деформаций: растяжение (сжатие), сдвиг, плоский изгиб и кручение. На практике многие подробности в один момент подвергаются нескольким несложным деформациям, к примеру, изгибу и кручению, сжатию и изгибу и т.д. Разглядим расчет на прочность при таком нагружении.

Понятие о теориях прочности

Нагруженные подробности механизмов теряют свойство делать собственные функции при наступлении страшного либо предельного состояния материала. Для пластичных материалов это состояние связывают с возникновением заметных остаточных деформаций, для хрупких – с началом разрушения и появлением трещин. Напряжения, соответствующие наступлению страшного состояния материала, зависят от напряженного состояния, образуемого совокупностью напряжений для множества площадок, проходящих через разглядываемую точку. Большая часть материалов разрушаются по различному в зависимости от того, являются ли напряжения растягивающими либо сжимающими. Имеются напряженные состояния, при которых материал разрушается хрупко, а имеется такие, при которых данный же материал пластически деформируется. При одноосном напряженном состоянии, появляющемся при растяжении (сжатии), страшное состояние для пластичных материалов появляется при напряжении, равном условному пределу текучести ?0,2, для хрупких материалов – пределу прочности ?u. Экспериментально установить числовые значения предельных точек перехода материала в страшное состояние при сложных напряженных состояниях фактически нереально из-за технических трудностей ведения опробований при неисчерпаемости и этих состояниях вероятных типов таких состояний.

Теории прочности предлагают способы оценки меры опасности любого напряженного состояния. Существуют разные взоры на обстоятельства, вызывающие страшное состояние материала. Одни уверены в том, что страшное состояние наступает при достижении обычными напряжениями предельного значения. Другие советуют за критерий страшного состояния принимать громаднейшую относительную деформацию, третьи – величины касательных напряжений. Предлагаемые параметры разрешают сравнивать разнотипные напряженные состояния с страшным состоянием материала при самый изученной деформации – несложном растяжении. Напряженные состояния вычисляют равноопасными либо равнопрочными, в случае если при пропорциональном повышении действующих на тело нагрузок в одно да и то же число раз это ведет к страшному состоянию материала. Сравнение напряженных состояний материала выполняют по величине эквивалентного (приведенного) напряжения ?red при растяжении. Под эквивалентным знают напряжение, которое направляться создатьв растянутом примере, дабы его напряженное состояние было равноопасным с заданным напряженным состоянием.

Физические процессы, происходящие при переходе в страшные состояния, очень сильно различаются для пластичных и хрупких материалов, исходя из этого значительно могут различаться и условия перехода в эти состояния.

Разглядим пара из хороших теорий прочности. Первая теория прочности, либо теория громаднейших обычных напряжений является гипотезой о том, что страшное состояние материала при сложном напряженном состоянии наступит тогда, в то время, когда громаднейшее обычное напряжение достигнет величины предельного напряжения при растяжении. Практическая проверка не подтвердила данной догадки, первая теория прочности в практических расчетах не используется.

Вторая теория прочности, либо теория громаднейших деформаций является гипотезой , в соответствии с которой при сложном напряженном состоянии страшное состояние материала наступит, в случае если громаднейшая по безотносительной величине относительная линейная деформация достигнет значения, соответствующего страшному состоянию материала при растяжении либо сжатии. Эта догадка дает удовлетворительное совпадение эксперимента и результатов расчёта для хрупких материалов.

Третья теория прочности, либо теория громаднейших касательных напряжений является гипотезой , в соответствии с которой прочность материала при сложном напряженном состоянии обеспечена, в случае если громаднейшее касательное напряжение не превосходит допускаемого касательного напряжения при растяжении, т.е. ?max ? ?adm. Условие прочности материала по третьей догадке, выраженное в эквивалентных напряжениях при растяжении, имеет форму

, (1)

где ?red – приведенное либо эквивалентное обычное напряжение; ?, ? – соответственно обычное и касательное действующие напряжения; ?adm – допускаемое напряжение материала при растяжении. Третья теория прочности активно используется для пластичных материалов, одинаково сопротивляющихся сжатию и растяжению.

Энергетическая (четвертая) теория прочности является гипотезой о том, что страшное состояние материала при сложном напряженном состоянии появится тогда, в то время, когда величина удельной потенциальной энергии деформации достигнет значения, соответствующего страшному состоянию данного материала при растяжении либо сжатии. При расчетах хрупких материалов эта теория неприменима, при ее применении прекрасно согласуются результаты расчетов с умелыми данными для пластичных материалов. Условие прочности при применении четвертой догадки примет вид

. (2)

Теории прочности. Сопротивление материалов.


Также читать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: