Күрделі кернеулі күйдегі материал көлеміндегі ең үлкен сызықтық деформация шамасы қауіпті шегіне жеткенде жүйе өзінің жұмыс істеу қабілетін жоғалтады.
Ең
үлкен сызықтық деформация шамасының
қауіпті
шегі
материалды
бір бағытта созуға не сығуға сынау
арқылы анықталады.
2-ші
беріктік жорамалы теориясы бойынша:
материалдың сыну шарты
ал, беріктік шарты
Гук заңы бойынша:
.
Материалдың
бір бағытта созылғандағы қауіпсіз
кернеуі
болса, беріктік шарты:
Осыдан
екенін
көреміз
Теңсіздіктің
сол жағын
арқылы белгіленіп, эквиваленті немесе
есептеу кернеуі деп аталады. Яғни
2-ші беріктік жорамалы пластикалық материалдар үшін тәжірибе жүзінде дәлелденбейді, сондықтан морт материалдарды есептеу үшін ғана қолданылады.
Үшінші беріктік жорамалы
Үшінші беріктік жорамалы ең үлкен жанама кернеулер теориясы деп аталады.
Өйткені,
бұл теорияда беріктік нышаны ретінде
ең
үлкен жанама кернеу
қабылданған.
Бұл теорияның негізін Кулон мен Гест қалаған. Ол былай тұжырымдалады.
Күрделі кернеулі күйдегі материал көлеміндегі ең үлкен жанама кернеудің шамасы қауіпті шегіне жеткенде жүйе өзінің жұмыс істеу қабілетінен айырылады.
Жанама кернеудің қауіпті шегі l материалды қарапайым созуға не сығуға сынау нәтижесінде алынады.
Үшінші
теорияның қирау шарты:
,
мұндағы l=l
/2-
жанама кернеудің қауіпті шегі, ал
беріктік шегі
Егер
екенін ескерсек,
,
осыдан
яғни,
Сонымен, 3-ші беріктік жорамалы бойынша эквивалентті кернеу бас кернеулердің ең үлкені мен ең кішісінің айырмасына тең
Үшінші беріктік теориясы материалдардың серпімді күйінен пластикалық күйіне ауысу шартын анықтау үшін (пластикалық материалды беріктікке есептеу үшін) үшін кеңінен қолданылады. Кемшілігі – орташа бас кернеу ескерілмейді.
Төртінші жорамал.
Көптеген ғалымдар материалдардың қауіпті күйі тек деформацияға немесе тек кернеуге ғана тәуелді емес, олардың екеуіне де тәуелді деген жорамал жасады.
Мысалы, итальян ғалымы Бельтрами (1885ж.) материалдың беріктігін меншікті потенциялық энергия арқылы бағалау керектігін ұсынды. Бірақ бұл теория дәлелденбеді.
Созылу деформациясы кезінде көлемнің өзгермейтінін ескере отырып, Хубер (1904ж.), Мизес (1913ж.) және Генки (1923ж.) беріктік белгісі ретінде потенциялық энергияның бір бөлігін – пішінін (форма) өзгерту энергиясын пайдалануды ұсынды.
Бұл жорамал, беріктіктің энергетикалық теориясы немесе 4-ші беріктік теориясы деп аталады. Күрделі кернеулі күйдегі материал, көлеміндегі меншікті пішініне потенциялық энергияның шамасы қауіпті шегіне жеткенде жүйе өзінің жұмыс істеу қабілетінен айырылады деп жорамалданады.
Пішін
өзгертуге жұмсалатын меншікті потенциялық
энергияның қауіпті шегі
–материалды
бір бағытта созу не сығу нәтижесінде
анықталады.
Үш бас кернеу де нөлден өзге болған кезде, пішін өзгерту энергиясы мынаған тең
.
Қарапайым
созылу үшін:
Сонымен, 4-ші теория үшін беріктігін жоғалту шарты:
ал, беріктік шарты:
немесе,
Бұл теориямен морт материалдарды есептеуге болмайды, онымен материалдардың серпімді күйінен пластикалық күйіне ауысу шартын анықтау ыңғайлы.
Күрделі қарсыласу.
Инженерлік практикада қарапайым деформацияланған конструкция элементтерінен гөрі күрделі деформацияланған (күрделі қарсыласатын) элементтер жиі кездеседі. Күрделі деформацияланған элементтердің қималарында бір емес бірнеше ішкі күш факторлары пайда болады. Ішкі факторлардың түрлеріне байланысты күрделі деформациялар келесі түрлерге ажыратылады.
1. Қиғаш иілу. Қиғаш иілген элементтің көлденең қималарында Qy, Mx Qx , My ішкі күш факторлары пайда болады.
2. Орталықтан тыс созылу (сығылу). Орталықтан тыс созылган (сығылған) элементтердің көлденең қималарында июші моменттермен (Mx, My) қатар бойлық күш Nz пайда болады.
3. Иіліп бұралу. Иіліп бұралған мәшине бөлшектерінің қималарында Qx , Qy көлденең күштері мен Mx, My июші, Мz бұраушы моменттер пайда болады.
Жалпы жағдайда сырықтардың көлденең қималарында кез келген ішкі күштер пайда болуы мүмкін.
Негізгі әдебиеттер [7, 69-74 бет., 143-152 бет.], [8, 162-172 бет.], [9, 292-310 бет., 173-179 бет.], [10, 221-235 бет.]
Қосымша әдебиеттер [25]
Бақылау сұрақтары:
1. Беріктік жорамалдары.
2. Қиғаш иілудегі беріктік шарты.
3. Қима өзегі.