Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Metodicheskie_ukazania_k_RPZ__1.doc
Скачиваний:
24
Добавлен:
29.02.2016
Размер:
876.03 Кб
Скачать

2 Механические характеристики и допускаемые

напряжения материалов

Для при различных видах деформаций требуется знать числовые значения величин механических характеристик материала и его физико-механические свойства.

В таблице 2.1 приводятся сведения о физико-механических свойствах сталей, чугунов, некоторых сплавов и некоторых неметаллических материалов, которые широко используются в машиностроении и строительстве расчетов деталей машин и элементов инженерных конструкций.

.

Таблица 2.1 – Физико– механические свойства материалов

Материал

Модуль упругости, МПа

Коэффициент Пуассона

Удельный вес, ,

Е, 105

G, 105

Сталь углеродистая

1,96-2,06

0,785-0,794

0,24-0,28

78,6

Сталь легированная

2,06-2,16

0,785-0,794

0,25-0,30

78,5

Стальное литье

1,75

-

0,25-0,33

78,5

Чугун серый, белый

1,13-1,57

0,44

0,23-0,27

72

Чугун ковкий

1,52

-

-

72

Латунь

0,9-1,0

0,35-0,37

0,32-0,42

85

Алюминий

0,59-0,69

0,26-0,37

0,32-0,36

27

Сплавы алюминевые

0,70-0,72

0,27

0,32

-

Дюралюминий

0,71

0,27-0,37

-

28

Гранит

0,49

-

-

25-28

Мрамор

0,56

-

-

25-28

Кирпичная кладка

0,027-0,03

-

-

Бетон:

Тяжёлый

0,17-0,40

-

0,16 –0,18

20

на пористых заполнителях

0,03 –0,23

-

0,16 –0,18

Ячеистый

0,01 –0,10

-

0,16 –0,18

Древесина (сосна, ель):

вдоль волокон

0,01-0,12

0,055

-

5,5

поперёк волокон

0,005 –0,01

-

-

5,5

Стекло

0,56

0,22

0,25

Каучук

0,00008

-

0,47

9,1

Текстолит

0,06-0,1

-

-

13,5

Оргстекло

0,03-0,04

-

0,35-0,38

11,8

Капрон

0,014-0,02

-

-

11,4

Фторопласт-4

0,0047-0,0085

-

-

21-23

Стеклопласты

0,18-0,35

-

-

14-19

В справочной литературе по сопротивлению материалов в основном приводятся сведения о широко распространенных материалах (низко- и среднеуглеродистые стали, реже чугуны и цветные металлы). Но для расчетов очень часто требуются механические характеристики специальных сталей и сплавов, которые подвергались термической обработке и обладают более высокими механическими свойствами. Поэтому в таблицах 3.2 и 3.3 содержаться сведения о механических характеристиках некоторых обычных и упрочненных конструкционых сталей, цветных металлов и неметаллов.

Таблица 2.2 - Механические характеристики углеродистых конструкционных сталей

Марка

стали

σв

σт

τт

Относительное удлинение, % при l=10d

Ударная вязкость

Нм/м2

*105

σu-1

σ-10

τ-1k

МПа

МПа

20

420

250

160

25

-

170-200

120-160

100-130

30

500

300

170

21

8

200-270

170-210

110-140

45

610

360

220

16

5

250-340

190-250

150-200

(900)

(600)

250

(19)

(15)

50 Г

710

420

11

4

-

-

-

(960)

(700)

(9)

20 Х

800

650

-

11

6

380

-

170-230

40 Х

850

620

-

10

6

350-380

25

225

(1000)

(800)

-

(17)

40ХН

(1000)

(800)

(390)

11

7

(400)

(290)

(240)

38ХМЮА

(1000)

(1000)

-

(9)

(9)

(420-450)

-

-

20ХНЗА

(950)

(750)

-

(12)

(10)

(430-450)

(300-320)

(245-255)

40ХНМА

(1000)

(950)

-

(12)

(10)

(500-700)

-

(270-280)

30ХГСА

1100

850

-

10

5

510-540

500-535

220-245

(1700)

(1070)

(6)

(750)

(430)

Примечание - ( ) механические характеристики стали после термообработки

Таблица 2.3 - Механические характеристики некоторых цветных

металлов и неметаллов

Материал

Предел прочности, МПа

Предел текучести, пропорциональности, МПа

Предел выносливости, МПа

Латуни:

Л68 мягкая

σр = 320

σ0,1 = 91

σ -1 = 120

Л68 твердая

τср= 200

σ р = 600

σ0,1 = 520

σ -1 = 150

ЛТЦ 58-2 мягкая

σр= 400

σт = 156

-

ЛТЦ 58-2 твердая

σр = 700

-

-

Бронзы:

Бр. 0-10

σр= 250

-

-

Бр.ОЦ 8-4

σр= 200

σт= 40-50

-

Бр. А5

σр= 800

σт= 500

σ -1 = 134

σпц= 480

Алюминевые сплавы

АЛ1

σр = 200

τср= 170

σт= 170

σ -1 = 56

Д16, Д 16П

σр = 210-300

σт = 380

σ -1 = 140

Стеклопласты

σр= 260-400

σс= 100-300

σи = 130-150

σпц= 122-260

σ -1 В = 0,22-0,25

Капрон

σр= 60

σи= 90

-

-

Гранит

σр= 3

σс= 120-260

-

-

Мрамор

σс= 100-180

-

-

Кладка кирпича

σс= 2,5-9

Бетон

σс = 5-48

σр=9,31 – 11,55

σпц=61

σс=42,7 – 46,6

σпц=31

σи=73,6 – 87,7

τср=6,2 –7,3

Примечания –

σр,σс – предел прочности при растяжении и сжатии

σи– предел прочности при изгибе

σ ср – предел прочности при срезе

σпц – предел пропорциональности при растяжении

σт – предел текучести при растяжении

При расчетах на прочность можно руководствоваться таблицами 3.4-3.6, в которых приведены допускаемые напряжения и расчетные сопротивления материалов.

Таблица 2.4 - Допускаемые напряжения и расчетные сопротивления материалов при статическом нагружении (в МПа)

Материал

Допускаемые напряжения

Расчетное сопротивление R,МПа

При растяжении

[σ] p,МПа

При изгибе

[σ]и, МПа

При кручении

[σ]кр,МПа

При срезе

[σ]ср,МПа

Ст.3

125

150

95

75

210

Ст.5

165

200

125

100

Сталь 45

200

240

150

125

(300)

(360)

(230)

(185)

Сталь 50Г

210

260

160

130

(270)

(330)

(250)

(165)

Сталь 40Х

200

240

150

120

(440)

(530)

(330)

(270)

Сталь 20Х

190

230

140

115

(290)

(350)

(220)

(175)

Сталь 30ГХСА

200

240

150

120

(510)

(690)

(390)

(310)

Чугун серый

28-80

120-150(сжатие)

-

-

-

70

180(сжатие)

Латунь

70-140

140

Бронза

60-120

Дюралюминий

80-150

170

Текстолит

30-40

Сосна вдоль волокон

7-10

10-12 (сжатие)

8,5-16

Кирпичная кладка

До 0,2

0,6-2,5 (сжатие)

Бетон

0,1-0,7

1-9 (сжатие)

2

10 (сжатие)

Примечание – ( ) – допускаемые напряжения после термообработки.

Таблица 2.5 - Расчётные сопротивления проката для стальных конструкций и отливок из серого чугуна

Материал

Расчётное сопротивление, МПа

Ry

Ru

Rt

Rc

Сталь листовая, прокат, фасонная

С245

С255

С285

С375

240

240

280

345

360

360

390

480

-

-

-

-

-

-

-

-

Чугун серый

СЧ15

СЧ20

СЧ25

СЧ39

-

-

-

-

-

-

-

-

55

65

85

100

160

200

230

250

Таблица 2.6 – Расчётные сопротивления срезу и растяжению стальных болтов

Напряжённое

Состояние

Расчётное сопротивление, Мпа,

Классы болтов

4,6

4.8

5,6

5,8

Срез,Rbs

150

160

190

200

Растяжение,Rbt

175

160

210

200

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]