19.Определение коэффициента Пуассона

Наблюдения показывают что удлинения стержня в осевом направлении сопровождается уменьшением его поперечных размеров. Таким образом, при растяжении возникает возникает не только не только продольная, но и поперечная деформация стержня

Экспериментально доказано, что в пределах применимости закона Гука поперечная деформация пропорциональна продольной,

Где μ-коэфециент Пуассона. Эта величина характеризует свойства материала и определяется эксперементально.

20. Расчет конструкций по допускаемым напряжениям. Определение допускаемых напряжений для пластичных и хрупких материалов.

Предел упругости - это такое наибольшее напряжение до которого материал не получает остаточных деформаций. Для того чтобы найти предел упругости, необходимо, очевидно, после каждой дополнительной нагрузки образец разгружать и следить, не образовалась ли остаточная деформация. Так как пластичные деформации в отдельных кристаллах появляются уже в самой ранней стадии нагружения, ясно, что предел упругости, как и предел пропорциональности, зависит от требований точности, которые накладываются на производимые замеры. Обычно остаточную деформацию, соответствующую пределу упругости, принимают в пределах =0,001-0,005%.

Отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец, к его начальной площади поперечного сечения носит название предела прочности, или временного сопротивления. Временное сопротивление на растяжение обозначается через , на сжатие – через

21. Понятие о концентрации напряжений.

Процессы возникновения и развития усталостных трещин пока полностью не ясны. Для их объяснения различными авторами предложено несколько гипотез, часто взаимно дополняющих друг друга.

Влияние концентраций напряжений на сопротивление усталости оценивается эффектными коэффициентами концентрации; и – эффективные коэффициенты концентрации, определённые при действии в поперечном сечении детали соответственно только нормальных и касательных напряжений, причём: ; , где , – пределы выносливости, определённые на образце; , – пределы выносливости, определённые на детали с источником концентрации при прочих одинаковых условиях, от которых зависит предел выносливости с образцом.

В деталях машин источником концентрации является – переход одного диаметра вала на другой. Другим очень распространённым источником является шпоночная канавка.

20. Усталость материалов.

Усталостью называется явление понижение прочности детали или образца под действием переменных напряжений.

Это явление состоит в том, что деталь, рассчитанная по предельным статическим механическим характеристикам материала или , проработав при переменных напряжениях некоторый промежуток времени, величина которого зависит от ряда причин, рассмотренных ниже, внезапно разрушается. Сечение, по которому произошло разрушение детали, имеет вид схематически показанного на рисунке, состоящий из двух зон. Как бы отполированной или притёртой (A) и крупнозернистой (B), соответствующий по виду хрупкому разрушению.

Такой характер разрушения, в начале изучения явления, породил неверное представление о том, что материал детали под действием переменных напряжений перерождается, теряя пластические свойства и приобретая хрупкие (устаёт), откуда и возникло название явления.

В действительности усталость является следствием роста, за счёт переменной деформации трещин возникающих в неблагоприятно ориентированных кристаллических зёрнах и существующих в материале тела до нагружения. Увеличиваясь, существующие и возникающие трещины сливаются в одну магистральную трещину (макротрещину); образование зоны сечения А является результатом критического роста этой трещины. Вследствие дальнейшего увеличения, размеры магистральной трещины достигают критических, что приводит её к спонтанному росту и разрушению детали отрывом (усталостному разрушению) по зоне сечения В.

Сопротивление усталости – способность детали противостоять усталостному разрушению.