44)Практические расчёты на сдвиг

1. Заклёпочные соединения

З аклёпки расчит на срез и смятие, а соединяемые листы элемента на растяж, сжатие по ослабленному сечению.

t_л – толщина листа; d – диаметр заклёпки

Условие прочности на срез (заклёп соед)

n – кол-во заклёпок в соединении

n_cp – кол-во плоскостей среза заклёпки

- площадь среза 1-ой заклёпки

Условие прочности на смятие (заклёп соед)

Передача усилия от листа к заклёпке происходит по цилиндрической пов-ти к заклёпке.

З -н Распределения напряжений по пов-ти заклёпки сложный и пока не изучен.

У словно принимаем _, также будем считать, что напряж распред равномерно по диаметру заклёпки.

; - наименьшая суммарная толщина эл-тов соединения, кот сминают заклёпку в одном направлении.

Используя условие прочности на срез и смятие расчит кол-во заклёпок, диаметр и усилие соединения.

Условие прочности на растяжение соединяемых элементов (заклёп соед)

- площадь сечения ослабленного заклёпочным отверстием.

2. Сварные соединения.

1) Сварка встык

- усл прочн на раст электрошва

_{Сварные швы встык расчит на растяж.}

_{АЭ – толщина электрошва}

_{RЭ – расчётное сопрот на растяж эл-кого шва}

_{2) Сварка в нахлёстку}

Разрушение эл-кого шва происходит под углом 45^о к катету шва и условие прочности на срез:

L – длина всего электрошва

R_э – расчит сопр на срез эл шва

45)Кручение- такой вид деф, когда в попер сечении эл-та констр возник 1-а внутренняя сила – крутящий момент (М_к).

Кручению подверг многие детали машин и механизмов. Кручение прямого бруса происходит при нагружении его внешними закручивающ моментами (т), действ-щими ┴ к продольной оси бруса.

Внутренние силы при кручении

Если брус нах в сост покоя или равном движ, то алгебр сумма всех внешних моментов = 0.

Внутр силы опред методом сечения: мысленно вал рассечём за т₂ и одну часть (правую) отбросим:

Крутящий момент в сечении числ =, алгебр сумме моментов наход по одну стор от сечения.

Правило знаков при кручении

«если внешний момент вращ отсеч части по часовой стрелке (если смотреть со стороны сечения), то крутящ момент в сечении будет положит». По эпюре моментов нельзя судить о прочности вала.

Напряжение при кручении

Номальное напряж в попер сечении при круч = 0.

Касат напряж опр по ф-ле:

М_к – крут мом, где располож исслед точка

ρ – расст от цт до точки

I_P – полярный момент инерции

Д-мма 1-го сечения

Из ф-лы видно:

ρ = 0, τ = 0

ρ = ρ_тах, τ = τ_тах

Условие прочности при кручении

ρ = ρ_тах = r

Обозначим

- полярный мом сопрот

;

R_S – расчётное сопрот на срез или сдвиг

W_P – полярный мом сопрот наз отнош полярн мом инерции к расстоянию от ц.т. сечения до наиб удалён точки.

46)

Условие жёсткости при кручении

Угол закручивания на уч-ке вала не должен превышать допуск знач [φ] = 0,3-3⁰

Угол закручивания при кручении

Угол приходящийся у на единице длины, наз относит углом закруч:

Где угол поворота при Z=0. В случае если Mz=const=M, жесткость сечения GJр=const =0

- задается технич условиемиз двух диаметров вала при расчете на прочность и жесткость выбирается больший

Осевой мом сопр для некот сеч:

1. для прокатных профилей (бер из ГОСТа)

2. прямоуг сеч:

3. для круглова:

47)

48) 1ая теория прочности основывается на гипотезе о том, что причиной разрушения материала явл наибольшее нормальное напряжение поэтому она называется теоремой наибольших нормальных напряжений.

σ_экв= σ₁=σ₀

где σ_экв-это эквивал напряж

σ₀ опасное напряж которое = либо σ_тек, либо σ_врем

В случае сжатия σ_экв=

49) 2ая теория прочности- это критерий наибольших относительных удленений в соответствии с ней при наступлен предельного состояния наибольш удлинения достиг предельн значения = относительному удлинению при одноосновн растяжении

Условное наступление предельного сост записыв следующим образом

Где - наибольш относит удлинение соответ рассматрив напряж сост,

- предельн значен относительн удлинения опред из опытов при одноосновн растяжении

В случае плоского напряж сот где

Если выразить главное напряжения через , и τ_zy

50)

3яя теория прочности исходит из того, что причиной разрушения материала явл. Наибольшие касательные напряжения поэжтому она назыв теорие наибольших касательных напряжений

И условие прочности будет следующим:

где - это расчетная величина наибольш касательн напряжен; - Это предельн значен касат напряжен

В случае объемного напряж сост наибольш касат напряж определ различно max и min напряж

Для плоского напряж сост после подстановки , и τ_zy

Основной недостаток 3ей теории прочности состоит в том, чтов случ объхемн напряж сост в данной теории не учитыв влияние σ₂

51) Энергетическая теория прочности исходит из предложения о том, что количество удельной потенциальной энергии деформации накопленой к моменту наступлен опасного сост мат одинаково как при любом сложном напряж сост так и при простом растяжен. В соответствии с этим в основу данной теории первоначально была полож гипотеза связывающая причина наступления опасного сост материала с полной удельн потенциальной энергией достигающ своего предельного значения U<U_0, где U=

Полная удельная энергия

предельное значение энергии определ из опыта на прост растяжение.

Данная гипотеза неоправдана на опыте, т.к. эксперемент доказано, что при всесторонем давлении пластич деформац не появляется даже при сверхвысоких давлениях хотя при этом большая удельная потенциальная энергия. Позже было высказано предложение, что в качестве критерия прочности материала приним не вся удельная энергия, а лишь та ее часть которая накаплитв в следствии изменения формы кубика с ребром = 1

52)

В теории прочности Сора устанавл опр зависим прочностн свойств материала от вида его напряж сост. Для получения и обоснования такой зависимости исп предлож Мором круги напряжений

получить действ огибающ предельных кругов сложного поэтому на практике огибающ заменяют прямыми , касательными лишь к 2ум кругам, которые строят по данным опытана растяж и сжатие( прямые- границы облости прочности.

теория прочности (т. Морра) учитывает, что прочность мат-ла опред σ₁ и σ₃: