Метод разрушающих нагрузок
Нарушение условия
прочности в наиболее опасной точке, на
котором основан метод допускаемых
напряжений, в ряде случаев не только не
приводит к разрушению конструкции, но
и не влияет существенно на ее
работоспособность. Это возможно, если
материал, из которого изготовлена
конструкция, обладает ярко выраженными
пластическими свойствами, а область
высоких напряжений локальна и не
захватывает всей площади опасного
сечения. В этом случае условие прочности
можно представить в виде
Величина [F]
называется допускаемой нагрузкой; Fраз
– разрушающая, опасная для данной
конструкции нагрузка; коэффициент
запаса n
назначается аналогично тому, как это
делается в методе допускаемых напряжений.
При определении
разрушающей нагрузки предполагается,
что после достижения напряжениями
предела текучести, они больше не
возрастают, площадка текучести на
диаграмме растяжения неограниченно
продляется. Такой материал называют
идеально упругопластическим, его
диаграмма растяжения (так называемая
диаграмма Прандтля) схематично показана
на рис. 3.11.
Рис.3.11
Для растянутого
или сжатого стержня разрушающая сила
определяется равенством
Заметим, что в
сложных расчетных схемах нахождение
разрушающих нагрузок может оказаться
непростой задачей и метод оказывается
неприменим.
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ
РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ
Условие прочности
в виде (3.1) или (3.2) позволяет проводить
три основных вида расчетов:
-
Проверочный
расчет.
По заданной нагрузке
и известным размерам сечения находится
наибольшее напряжение, которое
сравнивается с характеристикой прочности
материала – расчетным сопротивлением
(либо допускаемым напряжением при
расчете машиностроительных конструкций).
Как вариант, в методе допускаемых
напряжений находится фактический
коэффициент запаса прочности
,
который сравнивается
с нормативным коэффициентом запаса
[n].
-
Проектировочный
расчет.
По известной
нагрузке и заданному материалу (известной
величине расчётного сопротивления R
в методе предельных состояний, либо
величине [σ] в методе допускаемых
напряжений) подбираются размеры
поперечного сечения, обеспечивающие
прочность стержня:
,
либо
-
Расчет на грузоподъемность.
По известным
размерам поперечного сечения и
характеристикам прочности материала
определяется допускаемое значение
внутреннего силового фактора (в случае
растяжения и сжатия – продольной силы):
,
либо
,
после чего находится
допускаемое значение нагрузки.
Условие прочности
( 3.1 ) или ( 3.2 ) записано для осевого
растяжения (сжатия ). При других простых
видах нагружения меняется форма условия
прочности, но остаётся неизменной его
структура: напряжение находится как
отношение соответствующего внутреннего
силового фактора к соответствующей
геометрической характеристике поперечного
сечения и сравнивается с характеристикой
прочности материала. Поэтому описанные
виды расчетов на прочность сохраняются
при всех видах нагружения.
Лекция 4
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- ГЛАВНАЯ >
- ПРЕДМЕТЫ >
- СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ >
- МЕТОД РАЗРУШАЮЩИХ НАГРУЗОК
Метод разрушающих нагрузок
Без воды — краткий вариант ответа,
легко понять и
запомнить
В качестве условия прочности ставится требование, чтобы наибольшая нагрузка на сооружение не превышала некоторой допускаемой нагрузки , которая равна разрушающей (опасной) нагрузки, деленной на коэффициент запаса прочности:
Коэффициент запаса прочности n принимается с учетом:
-
разброса механических характеристик материала;
-
отклонения величины нагрузок;
-
качества и степени однородности материала;
-
долговечности и назначения сооружения.
Разрушающая нагрузка при центральном растяжении (сжатии) для упругопластических материалов принимается с учетом диаграммы Прандтля.
Диаграмма зависимости напряжений и деформаций для упругопластических материалов диаграмма Прандтля
Разрушающая нагрузка при центральном растяжении (сжатии) для хрупких материалов вычисляется по формуле:
A для упругопластических материалов по формуле:
Здесь:
-
A — площадь поперечного сечения стержня;
-
— предел текучести;
-
— предел прочности (временное сопротивление).
Этот метод использовался при расчете строительных конструкций, машин и механизмов до 50-х годов прошлого столетия.
Теперь на ZNZN можно делать свои конспекты
Легко создавать, делиться и просматривать с устройств
Доступно в ПК-версии сайта
Расчет по разрушающим нагрузкам
- Расчет разрывной нагрузки Разрушительная нагрузка, соответствующая полному истощению несущей способности
конструкции, называется. Метод расчета прочностного состояния трещинной нагрузки представляет собой требование,
чтобы максимальная нагрузка конструкции, деленная на коэффициент
Людмила Фирмаль
разрушения k, не превышала допустимого значения. Р [Р1=р■аз•(2.12) Макс Я J м’ Коэффициент безопасности k определяется нормами. Для конструкций, изготовленных из пластического материала,
разрушительная сила в элементах В этом случае принимается упрощенная схема расширения и сжатия уплотнения (рисунок Прандтля) (рис. 2.10), разрушительное армирование хрупких материальных элементов определяется прочностью на растяжение: ^Зет.^= (2.U) в статически неопределенной системе (рис. 2.11)
- появление текучести в одном элементе еще не приводит к разрушению всей конструкции. Полное истощение несущей способности всей конструкции соответствует появлению
ликвидности по меньшей мере в двух стержнях. Здесь возможны три схемы разрушения: 1) ликвидность стержней be и CG. В этом случае нагрузка разрушения определяется из состояния равновесия=
0: ^Раз=2ОТ объема^з+ 2) ад и текучесть ручки кг. От 2мг = 0: п n=from^z(26-a)-1″*Times B-a3) ликвидность в стержне AD и BE.
Людмила Фирмаль
От SMC=0 П W_2ot Д^+К2 из(2П—а)м Допустимая нагрузка определяется как наименьшая из трех разрушающих нагрузок, деленная на коэффициент запаса
Смотрите также:
- Учебник по сопротивлению материалов: сопромату
