Naprężenia dopuszczalne przy obciążeniach stałych i zmiennych

Naprężenia dopuszczalne przy obciążeniach stałych i zmiennych

Pełny tekst artykułu dostępny jest dla zarejestrowanych użytkowników

Naprężenia dopuszczalne przy obciążeniach stałych

Naprężenia, które mogą pozostać w materiale bez obawy naruszenia warunku wytrzymałości i warunku sztywności nazywamy naprężeniami dopuszczalnymi. Wartości naprężeń dopuszczalnych ustalone są w zależności od własności materiału i charakteru obciążeń.

Podstawowe własności wytrzymałościowe:

  • minimalna wytrzymałość na rozciąganie (tzw. wytrzymałość doraźna – Rm. min (materiały kruche i plastyczne);

  • granica plastyczności – Re min (dla materiałów plastycznych).

Za podstawę do ustalania naprężeń dopuszczalnych przy obciążeniach stałych przyjmujemy:

  • Re – dla materiału plastycznego;

  • Rm – dla materiału kruchego.

W celu uzyskania określonego stopnia pewności, że dana część nie ulegnie zniszczeniu lub odkształceniu trwałemu wprowadza się współczynniki bezpieczeństwa.

Naprężenia dopuszczalne wyznaczamy z wzorów:

k = Re/xe

lub

k = Rm/xm

gdzie:

xewspółczynnik bezpieczeństwa dla materiałów plastycznych;

xmwspółczynnik bezpieczeństwa dla materiałów kruchych

Tablica 1  Przeciętne wartości współczynników bezpieczeństwa. Stosowane współczynniki bezpieczeństwa

Materiał

xe

xm

Stale, staliwa, żeliwo ciągliwe

2 - 2,3

-----

Żeliwa szare

-----

3,5

Stopy miedzi

3 - 4

-----

Stopy aluminium

3,5 - 4

-----

Naprężenia dopuszczalne przy obciążeniach zmiennych

Części maszyn poddane obciążeniom zmiennym (tętniącym, wahadłowym lub o nieustalonym przebiegu) wykazują znacznie niższą wytrzymałość niż przy obciążeniach stałych. Proces zmian występujących w materiale pod wpływem zmiennych obciążeń i wywołanych nimi zmiennych naprężeń nosi nazwę zmęczenia materiału.

Wartości największych naprężeń przy których badane próbki nie ulegają zniszczeniu w ciągu określonej liczby zmian obciążenia ustalane są doświadczalnie. Wartość tych naprężeń nazywamy wytrzymałością na zmęczenie i w zależności od rodzaju obciążenia oznaczamy następująco:

Z – wytrzymałość na zmęczenie;

Zgo, Zrc, Zsoprzy obciążeniach działających w cyklu wahadłowym;

Zgj, Zrj, Zcj, Zsj – przy obciążeniach działających w cyklu odzerowo tętniącym.

Zg, Zr, Zc – przy obciążeniach działających w dowolnym, jednoznacznie określonym cyklu niesymetrycznym.

Pełny tekst artykułu dostępny jest dla zarejestrowanych użytkowników

Free Joomla! templates by Engine Templates