8. Испытания материалов на растяжение (сжатие). Диаграмма растяжения углеродистой стали.

Испытание материалов на растяжение(сжатие) осуществляется с целью определения мех. Хорактеристик свойств метала: упругости, пластичности, прочности и твердости.Мех. свойства материалов опредиляются в лабораториях на разрывных машинахпо образцам изготовленных из исследуемого материала.Графическое представление зависимости между действ. Силой F и удинением ∆l называется диаграммой растяжения или сжатия образца ∆l=f(F).

9. 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:

1)составляющую, нормальную к плоскости сечения σ - нормальное напряжение;

2)составляющую, лежащую в плоскости сечения τ - касательное или тангенциальное напряжение.

Размерность напряжений.

Напряжения измеряются в МПа. 1МПа= Па= Н/м²= Н/мм² 1МПа=1Н/мм²

Очевидно, что реальные (расчетные) напряжения в конструкции не могут расти до бесконечности, они должны быть ограничены.

Условия прочности конструкций и их элементов В сопротивлении материалов основным критерием надежности конструкции является ее прочность. Условия прочности в общем виде Прочными называют конструкции и составляющие их элементы, в которых максимальныенапряжения не превышают допустимых значений. рмах≤[р] Здесь рmax – максимальные значения полного напряжения в элементах конструкции, [p] – величина допустимых значений напряжений для материала элементов. К сожалению, довольно часто, задача рассчитать величину полных напряжений p является сложновыполнимой, поэтому для оценки прочности используют значения нормальных σ и касательных τ напряжений, которые определяются сравнительно просто. σмах≤[σ] τ мах≤[ τ], где σmax и τmax – максимальные нормальные и касательные напряжения соответственно, [σ] и [τ] – допустимые нормальные и касательные напряжения для материала элемента.

Коэффициент запаса прочности - это отношение некоторого предельного напряжения к максимальному напряжению, возникаемому в конструкции.

Максимальное напряжение в конструкции не должно превышать допускаемого напряжения для данного материала определенного с учетом коэффициента запаса для заданных условий работы.

Коэффициент запаса - число большее единицы.