Второй учебный вопрос. Расчеты на прочность и жесткость

Для хрупких материалов предельным напряжением являются характеристики σ_р и σ_с.

Необходимо, чтобы рабочие (расчетные) напряжения были меньше предельных, т.е. нужно обеспечить запас прочности. Для этого вводится допускаемое напряжение:

, (4)

где n – коэффициент запаса.

В машиностроении принят расчет на прочность по допускаемым напряжениям

(5)

В случае хрупкого материала за допускаемое напряжение в зависимости от знака нужно принимать или .

Условие прочности стержня при растяжении (сжатии) для опасного сечения имеет вид

(6)

Коэффициент запаса зависит от многих факторов. Отметим некоторые из них.

1. Материал. Для хрупкого материала коэффициент запаса принимается выше, чем для пластичного.

2. Расчетная схема. Чем больше она отличается от реального объекта, тем больше коэффициент запаса.

3. Расхождение между рассчитываемым материалом и имеющимися экспериментальными данными.

4. Срок службы конструкции: чем он больше, тем больше коэффициент запаса.

5. Значимость конструкции: чем она выше, тем больше коэффициент запаса.

В типовых расчетах коэффициенты запаса или допускаемые напряжения принимаются по отраслевым нормам.

(7)

(8)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 140107 «Тепло- и электрообеспечение специальных технических систем и объектов» необходимо знать основные виды нагрузок, в т.ч. растяжение-сжатие. В этой связи рассмотрены характеристики материалов, расчеты на прочность и жесткость при растяжении (сжатии).

ЛИТЕРАТУРА ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Для дальнейшего изучения данной темы рекомендуется следующая литература:

а) основная:

1. Степин П.А. Сопротивление материалов [Текст]: учебник /П.А. Степин. – М.: Высшая школа, 1988. §§ 7 – 11 ;

б) дополнительная

2. Вереина Л.И. Техническая механика [Текст]: учебник /Л.И. Вереина,

М.М. Краснов. – М.: «Академия», 2008. – §§ 2.2 – 2.4.

ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Данная лекция читается для курсантов специальности 140107 «Тепло- и электрообеспечение специальных технических систем и объектов». Материал способствует развитию способности выявлять сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности и применять соответствующий физико-математический аппарат для из анализа и выработки решения профессиональных задач (ПК-1, ПК-2); применять методы научно-исследовательской и практической деятельности (ПК-5).

Методом чтения лекции является устное изложение, сопровождаемое демонстрацией слайдов с их комментариями и активным диалогом со слушателями.

Составил: доцент кафедры № 7 Гречин Е.Г.