Расчеты на прочность при растяжении

Основной задачей расчета конструкции на растяжение является обеспечение ее прочности в условиях эксплуатации.

Метод допускаемых напряжений является основным при расчете машиностроительных конструкций. В его основе лежит условие прочности – оценка прочности элемента конструкции, сводящаяся к сравнению расчетных напряжений с допускаемыми

σ_max ≤ [σ],

которое для случая растяжения (сжатия) приобретает вид:

,

где σ_max – наибольшее по величине напряжение, возникающее в опасных точках наиболее нагруженного сечения;

[σ] – допускаемое напряжение – наибольшее напряжение, которое можно допустить в элементе конструкции при условии его безопасной, долговечной и надежной работы.

Для каждого материала допускаемое напряжение находится по формуле:

,

где σ_пред – предельное напряжение (состояние), при котором конструкция перестает удовлетворять эксплуатационным требованиям, за которое принимают либо предел текучести при статическом нагружении для пластичных материалов, либо предел прочности для хрупких;

[ n ] – нормативный коэффициент запаса прочности; для пластичных материалов коэффициент запаса принимается обычно равным [ n ]= 1.4…1.6, для хрупких [ n ]= 2.5…3.5.

Запас прочности – отношение предельно допустимой теоретической нагрузки к той нагрузке, при которой возможна безопасная работа конструкции с учетом случайных перегрузок, непредвиденных дефектов и недостоверности исходных данных для теоретических расчетов.

В зависимости от той предельной характеристики, с которой сравнивают расчетное напряжение σ, различают [ n _т] – нормативный коэффициент запаса прочности по отношению к пределу текучести σ_т и [ n _в] – нормативный коэффициент запаса прочности по отношению к пределу прочности σ_в.