დასაშვები (დასაშვები) ძაბვა არის დაძაბულობის სიდიდე, რომელიც მიჩნეულია მაქსიმუმ მისაღებად მოცემული დატვირთვისთვის გამოთვლილი ელემენტის განივი კვეთის ზომების გაანგარიშებისას. ჩვენ შეგვიძლია ვისაუბროთ დასაშვებ დაჭიმულ, კომპრესიულ და ათვლის ძაბვაზე. დასაშვები ძაბვები ან დადგენილია კომპეტენტური ორგანოს მიერ (მაგალითად, საკონტროლო ხიდების განყოფილება რკინიგზა), ან შერჩეულია დიზაინერის მიერ, რომელმაც კარგად იცის მასალის თვისებები და მისი გამოყენების პირობები. დასაშვები სტრესი ზღუდავს სტრუქტურის მაქსიმალურ საოპერაციო სტრესს.
სტრუქტურების დაპროექტებისას მიზანია ისეთი სტრუქტურის შექმნა, რომელიც საიმედოდ, ამავე დროს იქნება უკიდურესად მსუბუქი და ეკონომიური. საიმედოობა უზრუნველყოფილია იმით, რომ თითოეულ ელემენტს ენიჭება ისეთი ზომები, რომლებშიც მასში მაქსიმალური საოპერაციო სტრესი გარკვეულწილად ნაკლები იქნება ვიდრე სტრესი, რომელიც იწვევს ამ ელემენტის სიმტკიცის დაკარგვას. ძალის დაკარგვა სულაც არ ნიშნავს წარუმატებლობას. მანქანა ან შენობის კონსტრუქცია ჩავარდნილად ითვლება, როდესაც მას არ შეუძლია დამაკმაყოფილებლად შეასრულოს თავისი ფუნქცია. პლასტმასის მასალისგან დამზადებული ნაწილი, როგორც წესი, კარგავს ძალას, როდესაც მასში არსებული სტრესი აღწევს წევის ძალას, რადგან ამ შემთხვევაში, ნაწილის ზედმეტი დეფორმაციის გამო, მანქანა ან სტრუქტურა წყვეტს დანიშნულებისამებრ ვარგისობას. თუ ნაწილი დამზადებულია მტვრევადი მასალისგან, მაშინ ის თითქმის არ დეფორმირდება და მისი სიმტკიცის დაკარგვა ემთხვევა მის განადგურებას.
განსხვავება სტრესს შორის, რომლის დროსაც მასალა კარგავს ძალას და დასაშვებ სტრესს შორის არის "უსაფრთხოების ზღვარი", რომელიც უნდა იქნას გათვალისწინებული შემთხვევითი გადატვირთვის შესაძლებლობის გათვალისწინებით, გაანგარიშების უზუსტობები, რომლებიც დაკავშირებულია ვარაუდების გამარტივებასთან და გაურკვეველ პირობებთან, არსებობასთან. მასალის გამოუცნობი (ან გამოუცნობი) დეფექტები და შემდგომი სიძლიერის შემცირება ლითონის კოროზიის, ხის დაშლის და ა.შ.
ნებისმიერი სტრუქტურული ელემენტის უსაფრთხოების ფაქტორი თანაფარდობის ტოლია საბოლოო დატვირთვა, რაც იწვევს ელემენტის სიმტკიცის დაკარგვას, იმ დატვირთვას, რომელიც ქმნის დასაშვებ სტრესს. ამ შემთხვევაში, სიძლიერის დაკარგვა გაგებულია არა მხოლოდ როგორც ელემენტის განადგურება, არამედ მასში ნარჩენი დეფორმაციების გამოჩენა. ამიტომ, პლასტიკური მასალისგან დამზადებული სტრუქტურული ელემენტისთვის, საბოლოო სტრესი არის მოსავლიანობის ძალა. უმეტეს შემთხვევაში, სტრუქტურულ ელემენტებში სამუშაო ძაბვები დატვირთვების პროპორციულია და, შესაბამისად, უსაფრთხოების ფაქტორი განისაზღვრება, როგორც საბოლოო სიძლიერის თანაფარდობა დასაშვებ სტრესთან (უსაფრთხოების ფაქტორი საბოლოო სიძლიერისთვის).
დასაშვები (დასაშვები) ძაბვა- ეს არის სტრესის მნიშვნელობა, რომელიც ითვლება მაქსიმალურ მისაღებად მოცემული დატვირთვისთვის გამოთვლილი ელემენტის განივი კვეთის ზომების გაანგარიშებისას. ჩვენ შეგვიძლია ვისაუბროთ დასაშვებ დაჭიმულ, კომპრესიულ და ათვლის ძაბვაზე. დასაშვები სტრესები ან დადგენილია კომპეტენტური ორგანოს მიერ (ვთქვათ, რკინიგზის კონტროლის ხიდების განყოფილება), ან შერჩეულია დიზაინერის მიერ, რომელმაც კარგად იცის მასალის თვისებები და მისი გამოყენების პირობები. დასაშვები სტრესი ზღუდავს სტრუქტურის მაქსიმალურ საოპერაციო სტრესს.
სტრუქტურების დაპროექტებისას მიზანია ისეთი სტრუქტურის შექმნა, რომელიც საიმედოდ, ამავე დროს იქნება უკიდურესად მსუბუქი და ეკონომიური. საიმედოობა უზრუნველყოფილია იმით, რომ თითოეულ ელემენტს ენიჭება ისეთი ზომები, რომლებშიც მასში მაქსიმალური საოპერაციო სტრესი გარკვეულწილად ნაკლები იქნება ვიდრე სტრესი, რომელიც იწვევს ამ ელემენტის სიმტკიცის დაკარგვას. ძალის დაკარგვა სულაც არ ნიშნავს წარუმატებლობას. მანქანა ან შენობის კონსტრუქცია ჩავარდნილად ითვლება, როდესაც მას არ შეუძლია დამაკმაყოფილებლად შეასრულოს თავისი ფუნქცია. პლასტმასის მასალისგან დამზადებული ნაწილი, როგორც წესი, კარგავს ძალას, როდესაც მასში არსებული სტრესი აღწევს წევის ძალას, რადგან ამ შემთხვევაში, ნაწილის ზედმეტი დეფორმაციის გამო, მანქანა ან სტრუქტურა წყვეტს დანიშნულებისამებრ ვარგისობას. თუ ნაწილი დამზადებულია მტვრევადი მასალისგან, მაშინ ის თითქმის არ დეფორმირდება და მისი სიმტკიცის დაკარგვა ემთხვევა მის განადგურებას.
უსაფრთხოების ზღვარი.განსხვავება სტრესს შორის, რომლის დროსაც მასალა კარგავს ძალასა და დასაშვებ სტრესს შორის არის „უსაფრთხოების ზღვარი“, რომელიც უნდა იქნას გათვალისწინებული შემთხვევითი გადატვირთვის შესაძლებლობის გათვალისწინებით, გაანგარიშების უზუსტობები, რომლებიც დაკავშირებულია ვარაუდების გამარტივებასთან და გაურკვეველ პირობებთან, არსებობასთან. მასალის გამოუცნობი (ან გამოუცნობი) დეფექტები და შემდგომი სიძლიერის შემცირება ლითონის კოროზიის, ხის დაშლის და ა.შ.
საფონდო ფაქტორი.ნებისმიერი სტრუქტურული ელემენტის უსაფრთხოების ფაქტორი უდრის საბოლოო დატვირთვის თანაფარდობას, რომელიც იწვევს ელემენტის სიმტკიცის დაკარგვას იმ დატვირთვასთან, რომელიც ქმნის დასაშვებ სტრესს. ამ შემთხვევაში, სიძლიერის დაკარგვა გაგებულია არა მხოლოდ როგორც ელემენტის განადგურება, არამედ მასში ნარჩენი დეფორმაციების გამოჩენა. ამიტომ, პლასტიკური მასალისგან დამზადებული სტრუქტურული ელემენტისთვის, საბოლოო სტრესი არის მოსავლიანობის ძალა. უმეტეს შემთხვევაში, სტრუქტურულ ელემენტებში სამუშაო ძაბვები დატვირთვების პროპორციულია და, შესაბამისად, უსაფრთხოების ფაქტორი განისაზღვრება, როგორც საბოლოო სიძლიერის თანაფარდობა დასაშვებ სტრესთან (უსაფრთხოების ფაქტორი საბოლოო სიძლიერისთვის). ასე რომ, თუ კონსტრუქციული ფოლადის დაჭიმვის სიმტკიცე არის 540 მპა, ხოლო დასაშვები დაძაბულობა 180 მპა, მაშინ უსაფრთხოების ფაქტორი არის 3.
მექანიკურ ინჟინერიაში დასაშვები ძაბვის დასადგენად გამოიყენება შემდეგი ძირითადი მეთოდები.
1. უსაფრთხოების დიფერენცირებული ზღვარი გვხვდება, როგორც მთელი რიგი ნაწილობრივი კოეფიციენტების ნამრავლი, რომელიც ითვალისწინებს მასალის საიმედოობას, ნაწილის პასუხისმგებლობის ხარისხს, გამოთვლის ფორმულების სიზუსტეს და მოქმედ ძალებს და სხვა ფაქტორებს. განსაზღვრავს ნაწილების სამუშაო პირობებს.
2. ცხრილი - დასაშვები ძაბვები აღებულია ცხრილების სახით სისტემატიზებული სტანდარტების მიხედვით
(ცხრილები 1 - 7). ეს მეთოდი ნაკლებად ზუსტია, მაგრამ ყველაზე მარტივი და მოსახერხებელი პრაქტიკული გამოყენებისთვის დიზაინისა და გადამოწმების სიძლიერის გამოთვლებში.
საპროექტო ბიუროების მუშაობაში და მანქანების ნაწილების გამოთვლაში, როგორც დიფერენცირებული და ცხრილის მეთოდები, ასევე მათი კომბინაცია. მაგიდაზე. 4 - 6 გვიჩვენებს დასაშვებ ძაბვებს არასტანდარტული ჩამოსხმული ნაწილებისთვის, რომლებისთვისაც არ არის შემუშავებული გამოთვლის სპეციალური მეთოდები და მათ შესაბამისი დასაშვები ძაბვები. ტიპიური ნაწილები (მაგალითად, გადაცემათა კოლოფი და ჭიის ბორბლები, საბურავები) უნდა გამოითვალოს სახელმძღვანელოს შესაბამის ნაწილში ან სპეციალურ ლიტერატურაში მოცემული მეთოდების მიხედვით.
მოცემული დასაშვები ძაბვები განკუთვნილია მიახლოებითი გამოთვლებისთვის მხოლოდ ძირითადი დატვირთვებისთვის. უფრო ზუსტი გამოთვლებისთვის, დამატებითი დატვირთვების გათვალისწინებით (მაგალითად, დინამიური), ცხრილის მნიშვნელობები უნდა გაიზარდოს 20 - 30% -ით.
დასაშვები ძაბვები მოცემულია ნაწილის დაძაბულობის კონცენტრაციისა და ზომების გათვალისწინების გარეშე, გათვლილი გლუვი გაპრიალებული ფოლადის ნიმუშებისთვის 6-12 მმ დიამეტრით და დაუმუშავებელი მრგვალი თუჯის ჩამოსხმისთვის 30 მმ დიამეტრით. გამოთვლილ ნაწილში ყველაზე მაღალი ძაბვის განსაზღვრისას აუცილებელია ნომინალური ძაბვის σ nom და τ nom გამრავლება კონცენტრაციის ფაქტორზე k σ ან k τ:
1. დასაშვები ძაბვები*
ნახშირბადოვანი ფოლადებისთვის ჩვეულებრივი ხარისხისცხელი ნაგლინი
2. მექანიკური თვისებები და დასაშვები ძაბვები
ნახშირბადის ხარისხის სტრუქტურული ფოლადები
3. მექანიკური თვისებები და დასაშვები ძაბვები
შენადნობი სტრუქტურული ფოლადები
4. მექანიკური თვისებები და დასაშვები ძაბვები
ნახშირბადის და შენადნობი ფოლადებისგან დამზადებული ჩამოსხმისთვის
5. მექანიკური თვისებები და დასაშვები ძაბვები
ნაცრისფერი რკინის ჩამოსხმისთვის
6. მექანიკური თვისებები და დასაშვები ძაბვები
დრეკადი რკინის ჩამოსხმისთვის
ამისთვის დრეკადი (არაგამაგრებული) ფოლადებისტატიკური სტრესების დროს (I ტიპის დატვირთვა), კონცენტრაციის ფაქტორი არ არის გათვალისწინებული. ერთგვაროვანი ფოლადებისთვის (σ > 1300 მპა-ში, ისევე როგორც დაბალ ტემპერატურაზე მათი მუშაობის შემთხვევაში), კონცენტრაციის ფაქტორი, დაძაბულობის კონცენტრაციის არსებობისას, ასევე გათვალისწინებულია დატვირთვის დროს. მეფორმის (k > 1). დრეკადი ფოლადებისთვის ცვლადი დატვირთვის გავლენის ქვეშ და დაძაბულობის კონცენტრაციის არსებობისას, ეს ძაბვები მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული.
ამისთვის თუჯისუმეტეს შემთხვევაში, სტრესის კონცენტრაციის ფაქტორი მიიღება დაახლოებით ერთიანობის ტოლფასი ყველა ტიპის დატვირთვისთვის (I - III). ნაწილის ზომების გასათვალისწინებლად სიძლიერის გაანგარიშებისას, ჩამოსხმული ნაწილებისთვის მოცემული ცხრილის დასაშვები ძაბვები უნდა გამრავლდეს მასშტაბის კოეფიციენტზე, რომელიც ტოლია 1.4 ... 5.
დაღლილობის ლიმიტების სავარაუდო ემპირიული დამოკიდებულებები სიმეტრიული ციკლით დატვირთვისთვის:
ნახშირბადოვანი ფოლადებისთვის:
- მოხრისას σ -1 \u003d (0,40 ÷ 0,46) σ ინ;
σ -1р = (0.65÷0.75)σ -1;
- გადახვევისას τ -1 =(0.55÷0.65)σ -1;
შენადნობის ფოლადებისთვის:
- მოხრისას σ -1 \u003d (0,45 ÷ 0,55) σ ინ;
- დაძაბულობის ან შეკუმშვისას, σ -1р = (0.70÷0.90)σ -1;
- გადახვევისას τ -1 =(0.50÷0.65)σ -1;
ფოლადის ჩამოსხმისთვის:
- მოხრისას σ -1 \u003d (0,35 ÷ 0,45) σ ინ;
- დაძაბულობის ან შეკუმშვისას, σ -1р = (0.65÷0.75)σ -1;
- გადახვევისას τ -1 =(0.55÷0.65)σ -1.
ხახუნის საწინააღმდეგო თუჯის მექანიკური თვისებები და დასაშვები ძაბვები:
- საბოლოო სიძლიერე მოსახვევში 250 - 300 მპა,
– დასაშვები მოსახვევი ძაბვები: 95 მპა I-ისთვის; 70 მპა - II: 45 მპა - III, სადაც I. II, III - დატვირთვის ტიპების აღნიშვნები იხ. ცხრილი. ერთი.
მიახლოებითი დასაშვები ძაბვები ფერადი ლითონებისთვის დაძაბულობისა და შეკუმშვისას. მპა:
– 30…110 – სპილენძისთვის;
- 60 ... 130 - სპილენძი;
- 50 ... 110 - ბრინჯაო;
- 25 ... 70 - ალუმინი;
- 70 ... 140 - დურალუმინი.
საბოლოო ძაბვაგანვიხილოთ სტრესი, რომლის დროსაც ხდება მასალაში საშიში მდგომარეობა (განადგურება ან საშიში დეფორმაცია).
ამისთვის პლასტმასისმასალები, განიხილება საბოლოო სტრესი მოსავლიანობის ძალა,რადგან შედეგად მიღებული პლასტიკური დეფორმაციები არ ქრება დატვირთვის მოხსნის შემდეგ:
ამისთვის მყიფემასალები, სადაც არ არის პლასტიკური დეფორმაციები და მოტეხილობა ხდება მყიფე ტიპის მიხედვით (კისერი არ არის ჩამოყალიბებული), მიიღება საბოლოო სტრესი დაჭიმვის სიმტკიცე:
ამისთვის პლასტმასის-მყიფემასალების შემზღუდველ სტრესად ითვლება ძაბვა, რომელიც შეესაბამება მაქსიმალურ დეფორმაციას 0.2% (ასი.2):
დასაშვები ძაბვა- მაქსიმალური ძაბვა, რომლითაც მასალა ნორმალურად უნდა მუშაობდეს.
დასაშვები ძაბვები მიიღება შემზღუდველის მიხედვით, უსაფრთხოების ზღვარის გათვალისწინებით:
სადაც [σ] - დასაშვები სტრესი; ს- უსაფრთხოების ფაქტორი; [s] - დასაშვები უსაფრთხოების ფაქტორი.
Შენიშვნა.კვადრატულ ფრჩხილებში ჩვეულებრივად არის მითითებული რაოდენობის დასაშვები მნიშვნელობა.
დასაშვები უსაფრთხოების ფაქტორიდამოკიდებულია მასალის ხარისხზე, ნაწილის სამუშაო პირობებზე, ნაწილის დანიშნულებაზე, დამუშავებისა და გაანგარიშების სიზუსტეზე და ა.შ.
ის შეიძლება მერყეობდეს 1,25-დან მარტივი ნაწილებისთვის 12,5-მდე რთული ნაწილებისთვის, რომლებიც მუშაობენ ქვეშ ცვლადი დატვირთვებიშოკის და ვიბრაციის პირობებში.
მასალების ქცევის მახასიათებლები შეკუმშვის ტესტების დროს:
1. პლასტიკური მასალები თითქმის თანაბრად მუშაობს დაძაბულობისა და შეკუმშვის დროს. დაძაბულობისა და შეკუმშვის მექანიკური მახასიათებლები იგივეა.
2. მყიფე მასალებს, როგორც წესი, აქვთ უფრო დიდი კომპრესიული ძალა, ვიდრე ჭიმვის სიმტკიცე: σ vr< σ вс.
თუ დასაშვები დაძაბულობა დაძაბულობისა და შეკუმშვისას განსხვავებულია, ისინი ინიშნება [σ p] (დაძაბულობა), [σ c] (შეკუმშვა).
ჭიმვისა და კომპრესიის სიძლიერის გამოთვლები
სიძლიერის გამოთვლები ტარდება სიძლიერის პირობების მიხედვით - უთანასწორობები, რომელთა შესრულება უზრუნველყოფს ნაწილის სიძლიერის გარანტიას მოცემულ პირობებში.
სიმტკიცის უზრუნველსაყოფად, დიზაინის სტრესი არ უნდა აღემატებოდეს დასაშვებ სტრესს:
რეიტინგული სტრესი ადამოკიდებულია დატვირთვაზე და ზომაზეჯვარი მონაკვეთი, დასაშვებია მხოლოდ ნაწილის მასალისგანდა სამუშაო პირობები.
არსებობს სამი სახის სიძლიერის გამოთვლა.
1. დიზაინის გაანგარიშება - დაყენებულია დიზაინის სქემა და დატვირთვები; შეირჩევა ნაწილის მასალა ან ზომები:
განივი კვეთის ზომების განსაზღვრა:
მასალის შერჩევა
σ მნიშვნელობის მიხედვით შესაძლებელია მასალის კლასის არჩევა.
2. შეამოწმეთ გაანგარიშება - ცნობილია ნაწილის დატვირთვები, მასალა, ზომები; საჭირო შეამოწმეთ არის თუ არა გამძლეობა გარანტირებული.
უთანასწორობა მოწმდება
3. დატვირთვის სიმძლავრის განსაზღვრა(მაქსიმალური დატვირთვა):
პრობლემის გადაჭრის მაგალითები
სწორი ზოლი გაჭიმულია 150 კნ ძალით (ნახ. 22.6), მასალა არის ფოლადი σ t \u003d 570 MPa, σ w \u003d 720 MPa, უსაფრთხოების ფაქტორი [s] \u003d 1.5. განსაზღვრეთ სხივის კვეთის ზომები.
გამოსავალი
1. სიძლიერის მდგომარეობა:
2. კვეთის საჭირო ფართობი განისაზღვრება თანაფარდობით
3. მასალის დასაშვები ძაბვა გამოითვლება მოცემული მექანიკური მახასიათებლებიდან. მოსავლიანობის სიძლიერის არსებობა ნიშნავს, რომ მასალა არის დრეკადი.
4. განსაზღვრეთ სხივის საჭირო კვეთის ფართობის მნიშვნელობა და აირჩიეთ ზომები ორი შემთხვევისთვის.
განყოფილება არის წრე, ჩვენ განვსაზღვრავთ დიამეტრს.
შედეგად მიღებული მნიშვნელობა მრგვალდება d= 25 მმ, A \u003d 4,91 სმ 2.
განყოფილება - თანაბარი თარო კუთხე No5 GOST 8509-86 მიხედვით.
კუთხის უახლოესი კვეთის ფართობი არის A \u003d 4,29 სმ 2 (d \u003d 5 მმ). 4.91 > 4.29 (დანართი 1).
აკონტროლეთ კითხვები და ამოცანები
1. რა ფენომენს ჰქვია სითხე?
2. რა არის „კისერი“, დაძაბულობის დიაგრამის რომელ წერტილში ყალიბდება?
3. რატომ არის პირობითი ტესტირებისას მიღებული მექანიკური მახასიათებლები?
4. ჩამოთვალეთ სიძლიერის მახასიათებლები.
5. ჩამოთვალეთ პლასტიურობის მახასიათებლები.
6. რა განსხვავებაა ავტომატურად შედგენილ მონაკვეთის სქემასა და ნაჩვენები მონაკვეთის სქემას შორის?
7. რომელი მექანიკური მახასიათებელია არჩეული დრეკადი და მტვრევადი მასალების საბოლოო სტრესად?
8. რა განსხვავებაა ზღვრულ და დასაშვებ ძაბვებს შორის?
9. ჩაწერეთ დაჭიმვისა და კომპრესიული სიმტკიცის მდგომარეობა. განსხვავდება თუ არა სიძლიერის პირობები დაჭიმვისა და კომპრესიის გამოთვლებში?
 |
უპასუხეთ ტესტის კითხვებს.
დიზაინის გაანგარიშების მთავარი ამოცანაა მისი სიძლიერის უზრუნველყოფა საოპერაციო პირობებში.
მტვრევადი ლითონისგან დამზადებული სტრუქტურის სიმტკიცე უზრუნველყოფილად ითვლება, თუ მისი ყველა ელემენტის ყველა ჯვარედინი მონაკვეთზე ფაქტობრივი ძაბვები ნაკლებია მასალის ჭიმვის სიძლიერეზე. კონსტრუქციაში დატვირთვების სიდიდე, ძაბვები და მასალის დაჭიმვის სიძლიერე ზუსტად ვერ დადგინდება (გამოთვლის მეთოდოლოგიის დაახლოების გამო, ჭიმვის სიძლიერის განსაზღვრის მეთოდები და ა.შ.).
აქედან გამომდინარე, აუცილებელია, რომ დიზაინის გაანგარიშების შედეგად მიღებული უმაღლესი ძაბვები (საპროექტო სტრესები) არ აღემატებოდეს გარკვეულ მნიშვნელობას, რომელიც ნაკლებია საბოლოო სიძლიერეზე, რომელსაც ეწოდება დასაშვები ძაბვა. დასაშვები დაძაბულობის მნიშვნელობა დგინდება დაჭიმვის სიძლიერის ერთზე მეტ მნიშვნელობაზე გაყოფით, რომელსაც უსაფრთხოების ფაქტორი ეწოდება.
ზემოაღნიშნულის შესაბამისად, მყიფე მასალისგან დამზადებული სტრუქტურის სიმტკიცის პირობა გამოიხატება როგორც
სადაც - ყველაზე მაღალი დიზაინის დაჭიმვის და კომპრესიული ძაბვები სტრუქტურაში; და [-დაშვებული ძაბვები დაძაბულობისა და შეკუმშვისას, შესაბამისად.
დასაშვები ძაბვები დამოკიდებულია მასალის დაჭიმვისა და კომპრესიის სიძლიერეზე და განისაზღვრება გამონათქვამებით
სად არის ნორმატიული (აუცილებელი) უსაფრთხოების ფაქტორი საბოლოო სიძლიერესთან მიმართებაში.
დაძაბულობის აბსოლუტური მნიშვნელობები ჩანაცვლებულია ფორმულებით (39.2) და (40.2)
სტრუქტურებისთვის პლასტმასის მასალები(რომლის დაჭიმვის და კომპრესიული სიძლიერე ერთნაირია) გამოიყენება შემდეგი სიძლიერის პირობა:
სადაც a არის ყველაზე დიდი აბსოლუტური მნიშვნელობაკომპრესიული ან დაჭიმვის დიზაინის სტრესი სტრუქტურაში.
პლასტიკური მასალების დასაშვები სტრესი განისაზღვრება ფორმულით
სად არის ნორმატიული (აუცილებელი) უსაფრთხოების ფაქტორი მოსავლიანობის სიძლიერესთან მიმართებაში.
ელასტიური მასალების დასაშვები ძაბვის განსაზღვრისას (და არა ჭიმვის სიძლიერის, როგორც მტვრევადი მასალებისთვის) დასაშვები ძაბვის გამოყენება განპირობებულია იმით, რომ მოსავლიანობის სიძლიერის მიღწევის შემდეგ, დეფორმაციები შეიძლება ძალიან მკვეთრად გაიზარდოს, თუნდაც მცირედი მატებით. დატვირთვა და კონსტრუქციები შეიძლება აღარ აკმაყოფილებდეს მათ საოპერაციო პირობებს.
სიძლიერის ანალიზს, რომელიც შესრულებულია სიძლიერის პირობების (39.2) ან (41.2) გამოყენებით, ეწოდება დასაშვებ სტრესის ანალიზს. დატვირთვას, რომლის დროსაც კონსტრუქციაში უდიდესი ძაბვები უდრის დასაშვებ ძაბვებს, დასაშვები ეწოდება.
პლასტმასის მასალისგან დამზადებული რიგი კონსტრუქციების დეფორმაციები გამტარუნარიანობის მიღწევის შემდეგ მკვეთრად არ იზრდება დატვირთვის მნიშვნელოვანი ზრდის შემთხვევაშიც კი, თუ ის არ აღემატება ე.წ. საბოლოო დატვირთვის მნიშვნელობას. ასეთია, მაგალითად, სტატიკურად განუსაზღვრელი სტრუქტურები (იხ. § 9.2), ისევე როგორც სტრუქტურები ელემენტებით, რომლებიც განიცდიან ღუნვის ან ბრუნვის დეფორმაციას.
ამ კონსტრუქციების გაანგარიშება ხორციელდება ან დასაშვები ძაბვის მიხედვით, ანუ სიძლიერის პირობის გამოყენებით (41.2), ან ე.წ. ლიმიტური მდგომარეობის მიხედვით. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში დასაშვებ დატვირთვას უწოდებენ მაქსიმალურ დასაშვებ დატვირთვას და მისი მნიშვნელობა განისაზღვრება მაქსიმალური დატვირთვის სტანდარტული ტარების სიმძლავრის უსაფრთხოების კოეფიციენტზე გაყოფით. სტრუქტურის ლიმიტური მდგომარეობის ანალიზის ორი უმარტივესი მაგალითი მოცემულია ქვემოთ § 9.2-ში და გამოთვლის მაგალითში 12.2.
უნდა ვეცადოთ, რომ დასაშვები ძაბვები სრულად იყოს გამოყენებული, ანუ პირობა დაკმაყოფილებულია, თუ ეს ვერ ხერხდება მრავალი მიზეზის გამო (მაგალითად, სტრუქტურული ელემენტების ზომების სტანდარტიზების აუცილებლობის გამო), მაშინ გამოთვლილი ძაბვები უნდა განსხვავდებოდეს. რაც შეიძლება ნაკლები დასაშვებიდან. შესაძლებელია გამოთვლილი დასაშვები ძაბვების უმნიშვნელო გადაჭარბება და, შესაბამისად, ფაქტობრივი უსაფრთხოების ფაქტორის მცირედი შემცირება (სტანდარტულთან შედარებით).
ცენტრალურად დაძაბული ან შეკუმშული სტრუქტურული ელემენტის სიძლიერის გამოთვლამ უნდა უზრუნველყოს, რომ სიძლიერის მდგომარეობა დაკმაყოფილებულია ელემენტის ყველა ჯვარედინი მონაკვეთისთვის. ამავე დროს, მას დიდი მნიშვნელობა აქვს სწორი განმარტებაელემენტის ეგრეთ წოდებული სახიფათო მონაკვეთები, რომლებშიც ხდება უდიდესი დაჭიმვის და უდიდესი კომპრესიული ძაბვები. იმ შემთხვევებში, როდესაც დასაშვები დაჭიმვის ან კომპრესიული ძაბვები ერთნაირია, საკმარისია იპოვოთ ერთი საშიში მონაკვეთი, რომელშიც არის უმაღლესი აბსოლუტური მნიშვნელობის ნორმალური ძაბვები.
სხივის სიგრძის გასწვრივ გრძივი ძალის მუდმივი მნიშვნელობით საშიშია ჯვარი მონაკვეთი, რომლის ფართობიც ყველაზე მცირეა. მუდმივი მონაკვეთის ზოლით, ჯვარი განყოფილება, რომელშიც ყველაზე დიდი გრძივი ძალა ხდება, საშიშია.
სტრუქტურების სიძლიერის გაანგარიშებისას, არსებობს სამი სახის პრობლემა, რომლებიც განსხვავდება სიძლიერის პირობების გამოყენების სახით:
ა) ძაბვის ტესტი (ტესტის გაანგარიშება);
ბ) მონაკვეთების შერჩევა (საპროექტო გაანგარიშება);
გ) ტარების სიმძლავრის განსაზღვრა (დასაშვები დატვირთვის განსაზღვრა). განვიხილოთ ამ ტიპის პრობლემები პლასტიკური მასალისგან დაჭიმული ღეროს მაგალითზე.
დაძაბულობების შემოწმებისას ცნობილია განივი კვეთის არეები F და გრძივი ძალები N და გამოთვლა შედგება ელემენტების დამახასიათებელ მონაკვეთებში გამოთვლილი (ფაქტობრივი) სტრესების გამოთვლაში.
ამ შემთხვევაში მიღებული მაქსიმალური ძაბვა შედარებულია დასაშვებთან:
მონაკვეთების შერჩევისას განისაზღვრება ელემენტის კვეთის საჭირო არეები (ცნობილი გრძივი ძალების N და დასაშვები სტრესის მიხედვით). მიღებული განივი კვეთის ადგილები F უნდა აკმაყოფილებდეს სიძლიერის პირობას, რომელიც გამოიხატება შემდეგი ფორმით:
მიხედვით ტარების ტევადობის განსაზღვრისას ცნობილი ღირებულებები F და დასაშვები დაძაბულობა, გამოითვლება გრძივი ძალების დასაშვები მნიშვნელობები: მიღებული მნიშვნელობებიდან გამომდინარე, შემდეგ განისაზღვრება გარე დატვირთვების დასაშვები მნიშვნელობები [P].
ამ შემთხვევაში, სიძლიერის პირობას აქვს ფორმა
უსაფრთხოების ნორმატიული ფაქტორების მნიშვნელობები დადგენილია ნორმებით. ისინი დამოკიდებულია სტრუქტურის კლასზე (კაპიტალი, დროებითი და ა. დეფორმაციის ტიპი (დაძაბულობა, შეკუმშვა, მოხრა და ა.შ.) და სხვა ფაქტორები. ზოგიერთ შემთხვევაში, აუცილებელია უსაფრთხოების ფაქტორის შემცირება სტრუქტურის წონის შესამცირებლად, ზოგჯერ კი უსაფრთხოების ფაქტორის გაზრდა - საჭიროების შემთხვევაში, მხედველობაში მიიღება მანქანების გახეხილი ნაწილების ცვეთა, მასალის კოროზია და დაშლა. .
სტანდარტული უსაფრთხოების ფაქტორების მნიშვნელობებს სხვადასხვა მასალის, სტრუქტურისა და დატვირთვისთვის უმეტეს შემთხვევაში აქვს შემდეგი მნიშვნელობები: - 2.5-დან 5-მდე და - 1.5-დან 2.5-მდე.
უსაფრთხოების ფაქტორები და, შესაბამისად, შენობის კონსტრუქციებისთვის დასაშვები სტრესები რეგულირდება მათი დიზაინის შესაბამისი სტანდარტებით. მანქანათმშენებლობაში ჩვეულებრივ ირჩევენ უსაფრთხოების საჭირო ფაქტორს, რომელიც ფოკუსირებულია მანქანების დიზაინისა და ექსპლუატაციის გამოცდილებაზე. მსგავსი დიზაინები. გარდა ამისა, უამრავ მოწინავე მანქანათმშენებელ ქარხანას აქვს ქარხანაში დასაშვები სტრესის სტანდარტები, რომლებსაც ხშირად იყენებენ სხვა დაკავშირებული საწარმოები.
დაძაბულობისა და შეკუმშვის დასაშვები ძაბვის სავარაუდო მნიშვნელობები რამდენიმე მასალისთვის მოცემულია II დანართში.
