Katram materiālam ir īpašību kopums, kas nosaka tā turpmākās īpašības. Viena no šīm īpašībām ir izturība pret mehānisko spriegumu, ko sauc par galīgo spriegumu. Ar šo jēdzienu saprot ne tikai materiāla iznīcināšanu lūzuma vietā, bet arī atlikušās deformācijas parādīšanos. Citiem vārdiem sakot, tā ir pretdarbība ārējiem spēkiem, kas noved pie spēka vājināšanās. Rakstā ir runāts par to, kas ir šāds spriegums, kā to aprēķina un kā to nosaka.
Kas ir šis rādītājs?
Materiāla galējais spriegums ir maksimālā stiepes izturība, kas jāpiemēro tā šķērsgriezuma laukumam un kurai tas var izturēt līdz pilnīgai iznīcināšanai vai lūzumam. Vienkārša aprēķina formula izskatās šādi: spriegums ir vienāds ar spēku, kas dalīts ar laukumu. No tā var redzēt, ka jo lielāks laukums, jo mazāks spēks ir vajadzīgs.pievienot. Tas pats ir taisnība un otrādi. Jo mazāks ir sagataves šķērsgriezums, jo lielāks spēks būs nepieciešams, lai to salauztu.
Tomēr dažādu materiālu stinguma rādītāji nav vienādi. Daži ir trausli, citi ir elastīgi. Maksimāli pieļaujamo spriegumu katram nosaka mehāniskās pārbaudes. Rezultāts tiek uzskatīts par sasniegtu, ja uz parauga virsmas parādās ārējās integritātes pārkāpuma pazīmes. Tos var izteikt iznīcināšanas vai lūzuma veidā. Attiecībā uz pēdējo tiek izmantots termins "ieguves punkts". Pirmais runā par trauslumu, otrais - par plastiskumu.
Abi jēdzieni ir saistīti ar maksimālo spriegumu, pie kura materiāla izturība tiek salauzta. Apskatīsim sīkāk, kā šie divi jēdzieni tiek atšķirti.
Spriedze un plūstamība
Materiālu stingrību var iedalīt divos jēdzienos, piemēram, trauslums un elastība:
- Pirmais ir saistīts ar parauga struktūras iznīcināšanu jau pie zemiem darbības spēkiem. Elastīgie materiāli iztur ārēju ietekmi, atstājot tikai atlikušo deformāciju lūzuma veidā. No tā izriet, ka plastmasas elementiem trausluma kritērijs ir lieces, jo tas notiek agrāk nekā pilnīga iznīcināšana.
- Lai izlocītu paraugu, jums jāpieliek mazāk pūļu nekā jāsalauž. Tāpēc plastmasas detaļām maksimālais spriegums ir tecēšanas robeža. Trausliem izstrādājumiem ir arī plūstamība, taču šis rādītājs tiem ir par mazu.
Spriegums,kas notiek parauga šķērsgriezumā, sauc par aprēķināto. Tālāk mēs to izskatīsim sīkāk.
Formulas stresa aprēķināšanai
Robežspriegumu aprēķins tiek veikts pēc šādas formulas:
s=s(iepriekšējā) / n
Kur:
- s - normāls spriegums, kas vērsts perpendikulāri izstrādājuma virsmai;
- s(iepriekšējais) - maksimālais spriegums, kas noved pie pilnīgas parauga iznīcināšanas vai tā deformācijas, un kaļamiem (mīkstajiem) materiāliem šī vērtība norāda tecēšanas robežu, bet trausliem elementiem - stiepes izturība;
- n - normalizēts drošības koeficients, kas nepieciešams, lai kompensētu īslaicīgas pārslodzes uz no šī materiāla izgatavotām darba konstrukcijām.
Lai aprēķinātu bīdes slodzi, izmantojiet formulu:
t=s/1 + v
Tajā:
- t - bīdes spriegums;
- v - Puasona koeficients, ko piemēro konkrētam būvmateriālam.
Secinājums
Sprieguma indikators ir svarīgs parametrs darba struktūras stiprības aprēķināšanai. To izmanto nesošo elementu projektēšanā. Palīdz noteikt, cik lielā mērā daļa ir izpildījusi savas funkcijas un kalpošanas laiku.
