Всеки материал има набор от свойства, които определят неговите допълнителни характеристики. Едно от тези качества е устойчивостта на механично натоварване, което се нарича пределно напрежение. Под това понятие се разбира не само разрушаването на материала в точката на счупване, но и появата на остатъчна деформация. С други думи, това е противодействие на външни сили, които водят до отслабване на силата. Статията говори за това какво представлява такова напрежение, как се изчислява и как се определя.
Какъв е този индикатор?
Окончателното напрежение на материала е максималната якост на опън, която трябва да бъде приложена към неговата площ на напречното сечение, на която той може да устои, докато бъде напълно разрушен или счупен. Една проста формула за изчисление изглежда така: напрежението е равно на силата, разделена на площ. От него се вижда, че колкото по-голяма е площта, толкова по-малко сила е необходима.прикрепете. Същото е вярно и обратното. Колкото по-малко е напречното сечение на детайла, толкова повече сила ще е необходима за счупването му.
Индексите на твърдост на различните материали обаче не са еднакви. Някои са крехки, други са гъвкави. Максималното допустимо напрежение за всеки се определя чрез механични изпитвания. Резултатът се счита за постигнат, когато на повърхността на пробата се появят външни признаци на нарушение на целостта. Те могат да бъдат изразени под формата на разрушаване или счупване. За последното се използва терминът "точка на добив". Първият говори за крехкост, вторият - за пластичност.
И двете концепции са свързани с пределното напрежение, при което здравината на материала се нарушава. Нека разгледаме по-подробно как се разграничават тези две понятия.
Напрежение и плавност
Твърдостта на материалите може да бъде разделена на две концепции като крехкост и пластичност:
- Първата включва разрушаването на структурата на пробата вече при ниски действащи сили. Еластичните материали издържат на външно въздействие, оставяйки само остатъчна деформация под формата на счупване. От това следва, че за пластмасовите елементи критерият за чупливост е огъването, тъй като настъпва по-рано от пълното унищожаване.
- За да огънете пробата, трябва да положите по-малко усилия, отколкото да счупите. Следователно за пластмасовите части пределното напрежение е границата на провлачване. Крехките продукти също имат течливост, но този индикатор е твърде малък за тях.
Напрежение,която се среща в напречното сечение на пробата се нарича изчислена. След това ще го разгледаме по-подробно.
Формули за изчисляване на стрес
Изчисляването на граничните напрежения се извършва по следната формула:
s=s(пред.) / n
Къде:
- s - нормално напрежение, насочено перпендикулярно на повърхността на продукта;
- s(prev.) - пределното напрежение, което води до пълно разрушаване на пробата или до нейната деформация, а за пластични (меки) материали стойността предполага границата на провлачване, а за крехките елементи - якост на опън;
- n - нормализиран коефициент на безопасност, който е необходим за компенсиране на временни претоварвания на работни конструкции, изработени от този материал.
За изчисляване на натоварванията на срязване използвайте формулата:
t=s / 1 + v
В него:
- t - напрежение на срязване;
- v - коефициентът на Поасон, който се прилага към конкретен строителен материал.
Заключение
Индикаторът за напрежение е важен параметър за изчисляване на здравината на работната конструкция. Използва се при проектирането на носещи елементи. Помага да се определи степента, до която частта е изпълнила своята функция и експлоатационния си живот.
