Hvert materiale har et sett med egenskaper som bestemmer dets ytterligere egenskaper. En av disse egenskapene er motstanden mot mekanisk stress, som kalles ultimate stress. Under dette konseptet forstås ikke bare ødeleggelsen av materialet ved bruddpunktet, men også utseendet på gjenværende deformasjon. Det er med andre ord en motvirkning til ytre krefter som fører til en styrkesvekkelse. Artikkelen snakker om hva en slik spenning er, hvordan den beregnes og hvordan den bestemmes.
Hva er denne indikatoren?
Endelig spenning til et materiale er den maksimale strekkfastheten som må påføres dets tverrsnittsareal, som det kan motstå til det er fullstendig ødelagt eller sprekker. En enkel beregningsformel ser slik ut: spenning er lik kraft delt på areal. Det kan sees av den at jo større areal, jo mindre kraft er nødvendig.feste. Det samme er sant og omvendt. Jo mindre tverrsnitt av arbeidsstykket, jo mer kraft vil det ta for å bryte det.
Stivhetsindeksene for forskjellige materialer er imidlertid ikke de samme. Noen er sprø, andre er fleksible. Maksimal tillatt spenning for hver bestemmes av mekaniske tester. Resultatet anses som oppnådd når ytre tegn på integritetsbrudd vises på overflaten av prøven. De kan uttrykkes i form av ødeleggelse eller brudd. For sistnevnte brukes begrepet "flytegrense". Den første snakker om skjørhet, den andre - om plastisitet.
Begge konseptene er assosiert med den ultimate spenningen der styrken til materialet brytes. La oss se nærmere på hvordan disse to konseptene skilles.
Spenning og flyt
Stivheten til materialer kan deles inn i to begreper som sprøhet og duktilitet:
- Den første innebærer ødeleggelse av prøvestrukturen allerede ved lave krefter. Elastiske materialer motstår ytre påvirkning, og etterlater bare gjenværende deformasjon i form av et brudd. Det følger at for plastelementer er skjørhetskriteriet bøying, siden det skjer tidligere enn fullstendig ødeleggelse.
- For å bøye prøven må du anstrenge deg mindre enn å bryte. Derfor, for plastdeler, er den ultimate spenningen flytegrensen. Skjøre produkter har også flyt, men denne indikatoren er for liten for dem.
Spenning,som forekommer i prøvens tverrsnitt kalles den beregnede. Deretter vil vi vurdere det mer detaljert.
Formler for beregning av stress
Beregningen av grensespenninger utføres i henhold til følgende formel:
s=s(prev.) / n
Hvor:
- s - normal spenning rettet vinkelrett på overflaten av produktet;
- s(prev.) - den endelige spenningen, som fører til fullstendig ødeleggelse av prøven eller til dens deformasjon, og for duktile (myke) materialer, innebærer verdien flytegrensen, og for sprø elementer - den strekkstyrke;
- n - normalisert sikkerhetsfaktor, som er nødvendig for å kompensere for midlertidige overbelastninger på arbeidskonstruksjoner laget av dette materialet.
For å beregne skjærlaster, bruk formelen:
t=s / 1 + v
I det:
- t - skjærspenning;
- v - Poissons forhold, som brukes på et spesifikt konstruksjonsmateriale.
Konklusjon
Spenningsindikatoren er en viktig parameter for å beregne styrken til arbeidsstrukturen. Den brukes i design av bærende elementer. Hjelper med å bestemme i hvilken grad en del har oppfylt sin funksjon og levetid.
