3. Диаграммы сжатия

Диаграмма сжатия пластичного материала (малоуглеродистой стали) по своей форме аналогична истинной диаграмме растяжения (Рис. 14).

σ

С Д

σ_т σ_пц А

О

ε

Рис. 14. Диаграмма сжатия малоуглеродистой стали

Площадка текучести (в отличие от диаграммы растяжения) выявлена слабо. Предел прочности на сжатие σ_nч.с. отсутствует, т.к. образец пластически деформируется, но не разрушается.

При растяжении и сжатии значения σ _т.р.  σ _т.с. , σ_nч.р. σ_nч.с.

Диаграмма сжатия хрупкого материала (чугун) (Рис.15)

σ

σ_пч

О ε

Рис. 15. Диаграмма сжатия хрупкого материала

Предел прочности на сжатие σ_{пч. с.} – единственная характеристика, определяемая при испытаниях. При возникновении первых трещин нагрузка начинает падать, и испытание прекращается.

4. Коэффициент запаса прочности

При расчётах элементов конструкций в курсе сопротивление материалов используют различные напряжения:

1. Допускаемые напряжения σ , при которых элементы конструкции могут нормально работать в течение заданного срока эксплуатации под действием заданной нагрузки.

2. Предельные напряжения (опасные) σ_пр., _пр.– напряжения, при которых появляются остаточные деформации или может произойти разрушение образца. Это σ_{т ,}  _т , σ_пр , _пр.

3. Расчетные напряжения σ, - напряжения, которые возникают в элементе конструкций под действием приложенных к нему нагрузок ( в том числе максимальные σ _mах , _тах и минимальные σ_тin , _тin)..

Для пластичных материалов σ_пр = σ_т, _пр =  _т ;

для хрупких σ_пр = σ_пч,, _пр = _пчr.

В общем случае σ = σ_пр / n;  = _пр / n, где n - нормативный коэффициент запаса прочности, который вводится для обеспечения безопасной работы сооружений, несмотря на отклонения действительных условий их работы от расчетных. n  1. В расчётах используют как n, так и n - коэффициент запаса прочности. Его представляют в виде произведения нескольких коэффициентов

n = n₁· n₂ · n₃ · … ·n_n, каждый из которых отражает влияние определенного фактора (неоднородность материала, условия работы – температуру, влажность, давление и т.д., чувствительность к недостаткам механической обработки и др.). Для чугуна n = 46. Определяют n как: n = σ_пр / σ_max  n.

Лекция 4 Сложное напряженное состояние

План

1. Понятие напряженного состояния в точке

2. Виды напряженного состояния

3. Напряжения в наклонных сечениях при растяжении (сжатии) в одном направлении

4. Определение напряжений в наклонных сечениях при растяжении (сжатии) в двух направле

5. Концентрация напряжений. Контактные напряжения