Для чего вводится понятие допускаемого напряжения

Понятие о допускаемом напряжении. Условие прочности. Коэффициент запаса прочности

Напряжение пропорционально внутреннему усилию и обратно пропорционально площади поперечного сечения.

Допустимым (допускаемым) напряжением называется величина, ограничивающая верхний предел рабочих напряжений возникающих под действием заданных нагрузок.

Когда говорят о напряжениях, то имеют в виду напряжение в точке сечения. Учитывая принятое в сопротивлении материалов допущение, что материал детали однороден и изотропен, получаем, что напряжения в каждой точке сечения одинаковы.

В сечении стержня выделена маленькая площадка ∆A, на которой действует внутренняя сила ∆R. Тогда среднее напряжение на площадке равно Рср = ∆R/∆A.Уменьшая размеры площадки до уровня точки, получим

Р = lim ∆R/∆A = dR/dA – напряжение в точке сечения. ∆A→0

Полное напряжение Р можно разложить на две составляющие:

Источник

Допускаемое напряжение

Допускаемое напряжение

Допустимое напряжение Растяжимая диаграмма обеспечивает неоценимую информацию о механических свойствах материала. Зная пропорциональный предел, предел текучести и предел прочности на растяжение, можно задать значение напряжения для каждой конкретной технической задачи, которое можно рассматривать как безопасное напряжение.

Обычно он принимает допустимое напряжение, которое немного ниже пропорционального limit. In для экспериментального определения этого предела требуется чувствительный измерительный прибор (экстензометр), так как величина этого предела зависит от точности измерения. measurement.

To устраняя эту трудность, предел текучести или предел прочности при растяжении материала обычно берется за основу для определения величины допустимого напряжения. (o), am и допустимое напряжение, предел текучести и предел прочности на растяжение материала показаны соответственно, а величина допустимого напряжения определяется из следующего уравнения: [СТ] = ^ или [O)=?в..(5）

Где 6 и kx-постоянные величины, называемые коэффициентами безопасности, определяющими величину допустимого напряжения. Для строительной стали логично взять предел текучести за основу для расчета допустимого напряжения. Это неудивительно, ведь на этом пределе происходит большая остаточная деформация, что недопустимо в технике structures. In в этом случае коэффициент запаса прочности/ g = 2 дает достаточное значение для допустимого напряжения, если конструкция подвержена только постоянному или статическому воздействию loads.

Это неудивительно, ведь на этом пределе происходит большая остаточная деформация, что недопустимо в технике structures. Людмила Фирмаль

В случае внезапных или переменных нагрузок, которые часто наблюдаются на деталях машин, необходимо принимать больший запас прочности. Для хрупких материалов, таких как чугун, бетон, различные типы камня и такие материалы, как дерево, предел прочности обычно используется в качестве основы для определения допустимого напряжения.

Этот предел может быть установлен при измерении удлинения с помощью очень чувствительного измерителя перемещения. Грюнельсен, см. Вег. Эй, физик, ГЭС. И 1906 г. Величина запаса прочности зависит от точности определения внешней силы, действующей на конструкцию, точности, с которой можно рассчитать напряжение на части конструкции, а также от однородности используемого материала.

Эта важная проблема допустимого напряжения обсуждается более подробно ниже (см. Часть I). Вот несколько простых примеров определения твердого размера поперечного сечения стержня, предполагая, что задано допустимое напряжение. И И… ■И Это… Д. / 2-10. * Рисунок 5. 1.Определить диаметр (максимальное усилие сжатия Р = 40 т) (рис. Допустимое напряжение стали Случай 1С = 600 кг / / если длина между головками ПЛ1 \ i / = 1 м, определить общее удлинение колонны при максимальной нагрузке. д*) — * решение.

Требуемая площадь поперечного сечения Сечение из уравнения (2)равно тир 20000 р Г » — «* — щ — — — щ — » 33> 33• 2.Конструкция, состоящая из 4,5 м длиной, 2 одинаковых стальных стержней с шарнирными концами (рис.6) подвергается вертикальной нагрузке. Определите требуемую площадь поперечного сечения стержня и точку опускания B. Для Р-2 т, Ат / о] = 500 кг / см2, начальный угол наклона стержня равен 0 = 30°.Равновесное состояние сустава B、

Решение.6b из рисунка получается натяжение стержня «, яв » 30° Следовательно、 0,03 см. 6.51 см 2000 километров. Общее удлинение по формулам (3) и (4) составляет、 600-100. Требуемая площадь поперечного сечения −5 и 2000. 。 ^ =Т«= «= 4см» [а] 600 Каплю ВВХ можно найти из небольшого прямоугольного треугольника))) VV. In VV, дугой радиуса, равного начальной длине стержня (VG), считается провисание при AVX, что указывает на положение стержня AB после деформации.

Мы видим, что угловое изменение из-за снижения BB1 очень мало, и предыдущий расчет 0 = * 30°основан на предположении, что 5 является очень точным. Людмила Фирмаль

После этого выдвижение штанги И капля −0.11 см 0,22 см. 500-460. 2-10. 3, Если допустимое напряжение сосны приемлемо, определить размеры поперечного сечения деревянных балок самолета и конструкции Лан стальными стержнями АВ, нагруженными на V[cr] d » 10 кг/см2 И. Для стали[a] c = 60 кг / см2, груз Один. Р = 2,4 т.

Чтобы определить смещение шарнира Б из-за деформации, мы описываем дуги с центрами а и с(рис. 7, а). радиус, соответственно, равен длине удлиненного стержня и сжатой балки. Петля B пересекается в новом положении B’.Рисунок 7c, где 23B-удлинение стального стержня, а Вг-укорочение деревянной балки. Пунктирная вертикальная линия заменяет вышеприведенную дугу.

Таким образом, VK-это движение шарнира B. компоненты этого движения можно легко получить из чертежа. 4.In предыдущая задача, определить угол наклона стержня АВ так, чтобы его вес был минимальным. • ’ Решение. Если 0 обозначает угол между стержнем и горизонтальной балкой, а 2-длину балки, то длина стержня равна/=/, / co5 b, а натяжение стержня равно требуемой площади поперечного сечения Р гшш РК], 5ИП б. объем стержня CR. 21.П. С.

Видно, что объем и вес стержня наименьшие в грехе 20-1. «О = 45°. ‘• 5.Квадратная рама ABCD (рис. 8, А), состоящая из 5 стальных стержней, поперечное сечение которых составляет b см*, подвергается действию 2 сил P => 4 t в диагональном направлении. Определить величину изменения углов а и с вследствие деформации frame. As на рисунке 8 показано, насколько изменяется один и тот же угол при приложении силы.

Решение. Если это показано на рисунке 8а, то диагональ принимает всю нагрузку R. Если предположить, что шарнир D не перемещается и направление диагонали не изменяется, то можно увидеть, что перемещение шарнира B в направлении диагонали равно расширению диагонали a / * =»PifEF. Определение нового положения c соединения C обозначено пунктирной линией на рисунке.

Из небольшого прямоугольника CCXC, CC = A / / Y? Вы можете видеть, что это хороший пример. Далее, угол поворота стержня DC Деформация рамы Судет*/.. 4. СС д / ут-.D / I LPP ^ W = » rt7 = 7 = ^ = 0.0004 Радиана. Таким образом, увеличение угла C равно 2 * 0,0004 * » 0,0008 рад. 1, Решение задачи, показанной на рисунке 8B, предоставляется студентам. 0

Определите положение нагрузки P балки ABD, при котором сила тяги BC будет максимальной. Определите угол, определяющий, где объем стержня BÇ минимизирован(Рисунок 9). The answer. It видно, что сила тяги летательного аппарата максимальна, когда нагрузка находится в наиболее правильном положении в точке D. объем тяги минимален, когда Ô= 45°. ’;

7.Определите необходимую площадь поперечного сечения стали Стержень самолета (рис. 10), если допустимое напряжение составляет 1°C) Ооооог кг / см * и perpendicular ^ perpendicular перпендикулярная скорость. ％• 8 * определите необходимую площадь Р и А поперечного сечения стержней AB и BC системы, показанной на рисунке. 11 [a \ = 1000 кг / см * Ответ. 16.0 ХЛ *. 12,6 см. *

Образовательный сайт для студентов и школьников

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

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

Источник

ДОПУСКАЕМОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Смотреть что такое «ДОПУСКАЕМОЕ НАПРЯЖЕНИЕ» в других словарях:

ДОПУСКАЕМОЕ НАПРЯЖЕНИЕ — (Allowable unit stress) величина напряжения, которую не следует превышать при расчете разных конструкций и их деталей на прочность. Д. Н. зависит от характера нагрузки (постоянная, меняющаяся и т. д.) и рода материала. Самойлов К. И. Морской… … Морской словарь

ДОПУСКАЕМОЕ НАПРЯЖЕНИЕ — величина напряжения, к рая не должна быть превзойдена в сооружении, конструкции или их деталях. Размеры Д. н. нормируются ТУ и зависят от прочности материала и условий работы рассчитываемого элемента сооружения или конструкции. Так, напр., при… … Технический железнодорожный словарь

допускаемое напряжение — Экспериментально установленное для рассматриваемого материала предельное значение напряжения, деленное на коэффициент запаса прочности. [http://www.isopromat.ru/sopromat/terms] Тематики строительная механика, сопротивление материалов EN allowable … Справочник технического переводчика

допускаемое напряжение — 3.8 допускаемое напряжение: Максимальное безопасное напряжение при эксплуатации рассматриваемой конструкции. Источник: СТО Газпром 2 2.1 249 2008: Магистральные трубопроводы 3.1.9 допускаемое напряжение: Минимальный предел текучести материала,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Допускаемое напряжение для кольца жесткости при расчетной температуре, МПа (кгс/см 2 ) — [s]к Источник: ГОСТ 14249 89: Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Допускаемое напряжение при расчетной температуре, МПа (кгс/см 2 ) — [s] Источник: ГОСТ 14249 89: Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Допускаемое напряжение для кольца жесткости при расчетной температуре, МПа (кгс/см 2 ) — [s]к Источник: Поправка к ГОСТ 14249 89: оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Допускаемое напряжение при расчетной температуре, МПа (кгс/см 2 ) — [s] Источник: Поправка к ГОСТ 14249 89: оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Допускаемое напряжение при температуре 20°С, МПа (кгс/см 2 ) — [s]20 Источник: Поправка к ГОСТ 14249 89: оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Допускаемое напряжение для материала обечайки или днища при расчетной температуре, МПа — [6] Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Для чего вводится понятие допускаемого напряжения. Допускаемые напряжения

Допускаемое (допустимое) напряжение – это значение напряжения, которое считается предельно приемлемым при вычислении размеров поперечного сечения элемента, рассчитываемого на заданную нагрузку. Можно говорить о допускаемых напряжениях растяжения, сжатия и сдвига. Допускаемые напряжения либо предписываются компетентной инстанцией (скажем, отделом мостов управления железной дороги), либо выбираются конструктором, хорошо знающим свойства материала и условия его применения. Допускаемым напряжением ограничивается максимальное рабочее напряжение конструкции.

При проектировании конструкций ставится цель создать конструкцию, которая, будучи надежной, в то же время была бы предельно легкой и экономной. Надежность обеспечивается тем, что каждому элементу придают такие размеры, при которых максимальное рабочее напряжение в нем будет в определенной степени меньше напряжения, вызывающего потерю прочности этим элементом. Потеря прочности не обязательно означает разрушение. Машина или строительная конструкция считается отказавшей, когда она не может удовлетворительно выполнять свою функцию. Деталь из пластичного материала, как правило, теряет прочность, когда напряжение в ней достигает предела текучести, так как при этом из-за слишком большой деформации детали машина или конструкция перестает соответствовать своему назначению. Если же деталь выполнена из хрупкого материала, то она почти не деформируется, и потеря ею прочности совпадает с ее разрушением.

Запас прочности. Разность напряжения, при котором материал теряет прочность, и допускаемого напряжения есть тот «запас прочности», который необходимо предусматривать, учитывая возможность случайной перегрузки, неточностей расчета, связанных с упрощающими предположениями и неопределенными условиями, наличия не обнаруженных (или не обнаружимых) дефектов материала и последующего снижения прочности из-за коррозии металла, гниения дерева и пр.

Коэффициент запаса. Коэффициент запаса прочности какого-либо элемента конструкции равен отношению предельной нагрузки, вызывающей потерю прочности элемента, к нагрузке, создающей допускаемое напряжение. При этом под потерей прочности понимается не только разрушение элемента, но и появление в нем остаточных деформаций. Поэтому для элемента конструкции, выполненного из пластичного материала, предельным напряжением является предел текучести. В большинстве случаев рабочие напряжения в элементах конструкции пропорциональны нагрузкам, а поэтому коэффициент запаса определяется как отношение предела прочности к допускаемому напряжению (коэффициент запаса по пределу прочности). Так, если предел прочности конструкционной стали равен 540 МПа, а допускаемое напряжение – 180 МПа, то коэффициент запаса равен 3.

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

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

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:

Допускаемое напряжение для пластичных материалов определяется по формуле

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.

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

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.

Позволяют определить предельные напряжения (), при которых материал образца непосредственно разрушается или в нем возникают большие пластические деформации.

Предельное напряжение в расчетах на прочность

В качестве предельного напряжения в расчетах на прочность принимается:

предел текучести для пластичного материала (считается, что разрушение пластичного материала начинается при появлении в нем заметных пластических деформаций)

,

предел прочности для хрупкого материала, значение которого при различно:

Для обеспечения реальной детали необходимо так выбрать ее размеры и материал, чтобы возникающее в некоторой ее точке при эксплуатации наибольшее было меньше предельного:

Однако даже если наибольшее расчетное напряжение в детали будет близко к предельному напряжению, гарантировать ее прочность еще нельзя.

Действующие на деталь, не могут быть установлены достаточно точно,

расчетные напряжения в детали могут быть вычислены иногда лишь приближенно,

возможны отклонения действительных от расчетных характеристик.

Деталь должна быть спроектирована с некоторым расчетным коэффициентом запаса прочности :

.

Ясно, что чем больше n, тем прочнее деталь. Однако очень большой коэффициент запаса прочности приводит к перерасходу материала, и это делает деталь тяжелой и неэкономичной.

Отсюда можно получить и другую форму записи условия прочности :

Отношение, стоящее в правой части последнего неравенства, называют допускаемым напряжением :

Предельным напряжением считают напряжение, при котором в материале возникает опасное состояние (разрушение или опасная деформация).

Для пластичных материалов предельным напряжением счита­ют предел текучести, т.к. возникающие пластические деформации не исчезают после снятия нагрузки:

Для хрупких материалов, где пластические деформации отсут­ствуют, а разрушение возникает по хрупкому типу (шейки не обра­зуется), за предельное напряжение принимают предел прочности:

Для пластично-хрупких материалов предельным напряжением считают напряжение, соответствующее максимальной деформации 0,2% (сто,2):

Допускаемые напряжения получают по предельным с учетом запаса прочности:

Примечание. В квадратных скобках принято обозначать допускаемое значение величины.

Допускаемый коэффициент запаса прочности зависит от каче­ства материала, условий работы детали, назначения детали, точно­сти обработки и расчета и т. д.

Он может колебаться от 1,25 для простых деталей до 12,5 для сложных деталей, работающих при переменных нагрузках в услови­ях ударов и вибраций.

Особенности поведения материалов при испытаниях на сжатие:

1. Пластичные материалы практически одинаково работают при растяжении и сжатии. Механические характеристики при растяже­нии и сжатии одинаковы.

2. Хрупкие материалы обычно обладают большей прочностью при сжатии, чем при растяжении: σ вр 4,29 (Приложение 1).

Контрольные вопросы и задания

1. Какое явление называют текучестью?

2. Что такое «шейка», в какой точке диаграммы растяжения она образуется?

3. Почему полученные при испытаниях механические характе­ристики носят условный характер?

4. Перечислите характеристики прочности.

5. Перечислите характеристики пластичности.

6. В чем разница между диаграммой растяжения, вычерченной автоматически, и приведенной диаграммой растяжения?

7. Какая из механических характеристик выбирается в качестве предельного напряжения для пластичных и хрупких материалов?

8. В чем различие между предельным и допускаемым напряже­ниями?

9. Запишите условие прочности при растяжении и сжатии. Отли­чаются ли условия прочности при расчете на растяжение и расчете на сжатие?

Ответьте на вопросы тестового задания.

Для оценки прочности элементов конструкций вводятся понятия о рабочих (расчетных) напряжениях, предельных напряжениях, допускаемых напряжениях и запасах прочности. Их рассчитывают по зависимостям, представленным в п. 4.2, 4.3.

Рабочие (расчетные) напряжения  и характеризуют напряженное состояние элементов конструкций при действии эксплуатационной нагрузки.

Предельные напряжения  lim и  lim характеризуют механические свойства материала и являются опасными для элемента конструкции с точки зрения его прочности.

Допускаемые напряжения [  ] и [  ] являются безопасными и обеспечивают прочность элемента конструкции в данных условиях эксплуатации.

Запас прочности n устанавливает соотношение предельных и допускаемых напряжений, учитывая отрицательное влияние на прочность различных неучтенных факторов.

Для безопасной работы деталей механизмов необходимо, чтобы максимальные напряжения, возникающие в нагруженных сечениях, не превышали допускаемого для данного материала значения:

;
,

где
и
– наибольшие напряжения (нормальные и касательные ) в опасном сечении;
и– допускаемые значения этих напряжений.

При сложном сопротивлении определяют эквивалентные напряжения
в опасном сечении. Условие прочности имеет вид

.

;
.

Коэффициент запаса прочности назначают исходя из опыта проектирования и эксплуатации аналогичных конструкций.

Для деталей машин и механизмов, работающих в условиях циклических нагрузок и имеющих ограниченный ресурс эксплуатации, расчет допускаемых напряжений осуществляют по зависимостям:

;
,

где
– коэффициент долговечности, учитывающий заданный срок службы.

Рассчитывают коэффициент долговечности по зависимости

,

где
– базовое число циклов испытаний для данного материала и вида деформации;
– число циклов нагружения детали, соответствующее заданному ресурсу эксплуатации;m – показатель степени кривой выносливости.

При проектировании элементов конструкций используют два способа расчетов на прочность:

проектировочный расчет по допускаемым напряжениям для определения основных размеров конструкции;

проверочный расчет для оценки работоспособности существующей конструкции.

5.5. Примеры расчета

5.5.1. Расчет ступенчатых стержней на статическую прочность

ассмотрим напряженное состояние стержней ступенчатой конструкции при простых видах деформаций. На рис. 5.3 представлены три схемы (сх. 1, 2, 3) нагружения силамиFкруглых стержней переменного сечения, консольно закрепленных в жесткой опоре, и три эпюры напряжений (эп. 1, 2, 3), действующих в поперечных сечениях нагруженных стержней. СилаF= 800 Н приложена на расстоянииh= 10 мм от оси стержня. Меньший диаметр стержнейd= 5 мм, большийD= 10 мм. Материал стержней – Ст. 3 с допускаемыми напряжениями
= 160 МПа и= 100 МПа.

Для каждой из представленных схем определяем:

сх. 1 – растяжение; сх. 2 – кручение; сх. 3 – чистый изгиб.

2. Внутренний силовой фактор:

сх. 1 – нормальная сила

N = 2F = 2800 = 1600 H;

сх. 2 – крутящий момент М Х = T = 2Fh = 280010 = 16000 Н мм;

сх. 3 – изгибающий момент M = 2Fh = 280010 = 16000 Н мм.

3. Вид напряжений и их величину в сечениях А и Б:

сх. 1 – нормальные
:

МПа;

МПа;

сх. 2 – касательные
:

МПа;

МПа;

сх. 3 – нормальные
:

МПа;

МПа.

4. Какая из эпюр напряжений соответствует каждой схеме нагружения :

сх. 1 – эп. 3; сх. 2 – эп. 2; сх. 3 – эп. 1.

5. Выполнение условия прочности :

сх. 1 – условие выполняется:
МПа
МПа;

сх. 2 – условие не выполняется:
МПа
МПа;

сх. 3 – условие не выполняется:
МПа
МПа.

6. Минимально допустимый диаметр, обеспечивающий выполнение условия прочности :

сх. 2:
мм;

сх. 3:
мм.

7. Максимально допустимую силу F из условия прочности :

сх. 2:
Н;

сх. 3:
Н.

Источник