Особенности поведения материалов при испытаниях на сжатие

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

Тема 2.2. Механические испытания 193

2. Хрупкие материалы обычно обладают большей прочностью при сжатии, чем при растяжении: σ_вр < σ_вс.

Если допускаемое напряжение при растяжении и сжатии раз­лично, их обозначают [σ_р] (растяжение), [ σ_с ] (сжатие).

Расчеты на прочность при растяжении и сжатии

Расчеты на прочность ведутся по условиям прочности — нера­венствам, выполнение которых гарантирует прочность детали при данных условиях.

Для обеспечения прочности расчетное напряжение не должно превышать допускаемого напряжения:

Расчетное напряжение а зависит от нагрузки и размеров попе­речного сечения, допускаемое только от материала детали и усло­вий работы.

Существуют три вида расчета на прочность.

1. Проектировочный расчет — задана расчетная схема и
нагрузки; материал или размеры детали подбираются:

— определение размеров поперечного сечения:

— подбор материала

по величине а_пред можно подобрать марку материала.

2. Проверочный расчет — известны нагрузки, материал,
размеры детали; необходимо проверить, обеспечена ли прочность.

Проверяется неравенство

3. Определение нагрузочной способности (максимальной нагрузки): [N] = [σ]А.

1 - 8060 Олофи некая

194 Лекция 22

Примеры решения задач

Прямой брус растянут силой 150 кН (рис. 22.6), материал — сталь σ_т = 570 МПа, σ_в = 720 МПа, запас прочности [s] = 1,5. Определить размеры поперечного сечения бруса.

Решение

3. Допускаемое напряжение для мате­риала рассчитывается из заданных механических характеристик. Наличие предела текучести означает, что материал — пластичный.

4. Определяем величину потребной площади поперечного сече­ния бруса и подбираем размеры для двух случаев.

Сечение — круг, определяем диаметр.

Полученную величину округляем в большую сторону d = 25мм, А = 4,91 см².

Сечение — равнополочный уголок № 5 по ГОСТ 8509-86.

Ближайшая площадь поперечного сечения уголка — А = 4,29 см² (d = 5мм). 4,91 > 4,29 (Приложение 1).

Контрольные вопросы и задания

1. Какое явление называют текучестью?

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

Тема 2.2. Механические испытания 195

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?

10. Ответьте на вопросы тестового задания.

Темы 2.2. Растяжение и сжатие

196 Лекция 22