Сдвиг, срез, сжатие

ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ

Изучение этой темы позволяет получить представление о свойствах конструкционных материалов, о влиянии на них таких факторов, как температура, скорость нагружения. Кроме того, необходимо уяснить физический смысл таких явлений - как ползучесть, релаксация напряжений, наклеп, выносливость (усталость), концентрация напряжений, динамичес­кая прочность. Сведения о поведении материала в различных условиях необходимы для того, чтобы правильно рассчитывать надежные размеры элементов конструкции, при которых она - выдержит различные сочетания нагрузок.

Желательно ознакомиться с методами определения напря­жений в работающих деталях, в частности, с методом электротензометрии.

Вопросы, для самопроверки

1. Что называется твердостью материала и как ее опреде­ляют? Связь твердости и прочности для некоторых материа­лов.

2. Что называется выносливостью (усталостью) материа­ла?

3. Как влияет температура на механические характеристи­ки материалов?

4. Как проявляются явления ползучести материалов и ре­лаксации напряжений?

5. Что называется наклепом материала?

6. В каких случаях в деталях машин возникает концент­рация напряжений? Что называется коэффициентом концен­трации напряжений?

7. Методы экспериментального определения напряжений в деталях машин и их сущность.

Сначала надо уяснить понятие «чистый сдвиг». При изу­чении деформаций обратить внимание на то, что одна из ди­агоналей выделенного элемента, по граням которого действу­ют касательные напряжения, удлиняется, а другая укорачи­вается. Существует взаимосвязь между деформациями сдви­га и растяжения-сжатия, она выражается формулой , являющейся математической зависимостью между модулем упругости при растяжении и сжатии Е и модулем сдвига G. Заслуживает внимания аналогия законов Гука при сдвиге (τ=G*γ) и при растяжении или сжатии (σ= Еε). Сле­дует иметь в виду, что касательные напряжения в плоскости среза принято считать равномерно распределенными. Следует обратить внимание на основные допущения, положенные в ос­нову расчета на смятие. Необходимо рассмотреть примеры практического применения теории сдвига (расчеты на срез заклепочных и сварных соединений).

Вопросы для самопроверки

1. Что называется деформацией чистого сдвига?

2. Сформулируйте условие прочности при расчетах на срез.

3. Чтотакое смятие? На каких допущениях основаны расчеты на смятие?

4. Какопределяется площадь смятия, если ее поверхность плоская и поверхность смятия цилиндрическая?

5. Как определяются напряжения в поперечном сечении бруса при чистом сдвиге?

6. Сформулируйте закон Гука для деформации сдвига. Каков физический смысл модуля сдвига?

7. Какаясуществует зависимость между модулями упругости при растяжении (сжатии) и модулем сдвига?

8. Какрассчитываются заклепочные и сварные соединения на срез?

Дата добавления: 2015-06-29