Шпаргалка: Сопротивление материалов

Например, для Ст3 , , , ;

Для дерева (сосна) , , .

79.  Привести графическую зависимость между критическими напряжениями и гибкостью стержня из углеродистой стали Ст3.

Участок I соответствует простому сжатию коротких стержней, II – напряжению, определяемому по формуле Ясинского, III – напряжению, определяемому по формуле Эйлера, когда .

80.  Записать условие устойчивости стержня через допускаемое напряжение .

Допускаемое напряжение   через допускаемое напряжение на прочность  запишется так :   , где - коэффициент уменьшения основного допускаемого напряжения для сжатых стержней, который зависит от материала стержня и его гибкости.

Тогда условие устойчивости выражается неравенством .

Кроме условия устойчивости сжатые стержни должны удовлетворять и условию прочности .

81.  Какие задачи можно решать при расчетах на устойчивость ?

В основном рассматриваются два вида расчетов:

1) проверочный, 2) проектировочный.

При проверочном расчете определяются критические напряжения и уточняется Коэффициент запаса устойчивости .

При проектировочном расчете осуществляется подбор рационального сечения, используя геометрические характеристики сечений, а именно площадь поперечного сечения , осевые моменты инерции , радиусы инерции .

82.  Что понимается под местными напряжениями ?

Напряжения, возникающие при взаимном нажатии двух соприкасающихся тел, называются местными или контактными. Вследствие деформации материала в месте соприкосновения возникает площадка контакта, по которой и происходит передача давления. Контактные напряжения весьма быстро убывают по мере удаления от места соприкосновения.

83.  Привести примеры деталей, в которых могут возникать контактные напряжения.

Контактные напряжения играют основную роль при расчете шариковых и роликовых подшипников, зубчатых колес, элементов кулачковых механизмов, колес подвижного состава, шаровых и цилиндрических катков и др.

Нагрузка у таких деталей передается через малые участки поверхности и вызывает в зоне контакта большие контактные напряжения.

84.  Дать характеристику контактного взаимодействия двух шаров.

При сжатии двух шаров радиусами  и  силой  в результате местных упругих деформаций образуется площадка контакта диаметром .

Радиус этой площадки .

Напряжение в центре площадки  , где , .

85.  Дать характеристику контактного взаимодействия двух цилиндров.

При сжатии двух цилиндров радиусами  и   и  длиной  нагрузкой интенсивностью  площадка контакта имеет вид полоски шириной  и  длиной .

Наибольшее напряжение для материалов с  будет равно  .

86.  Как распределяются касательные напряжения при контактных нагрузках ?

Наибольшее касательное напряжение возникает под поверхностью площади контакта на глубине примерно  при круговой площадке и  при площадке в виде полоски. Значение максимального касательного напряжения  .

Наибольшее касательное напряжение на площадке контакта в форме круга действует на контуре площадки, а на площадке в форме полоски действует посредине полоски.

87.  Что понимается под усталостью материала ?

Процесс постепенного накопления повреждений материала при действии повторно-переменных напряжений, приводящий к образованию трещин и разрушению, называется усталостью материала.

Известна некоторая неизбежная неоднородность структуры металла, в связи с чем в окрестностях отдельных точек материал обладает пониженной прочностью. При действии переменных напряжений в окрестностях этих точек возникают микроскопические трещины (как концентраторы напряжений), которые, развиваясь, уменьшают рабочую площадь сечений, и происходит разрушение элемента.

88.  Что понимается под выносливостью материала ?

Способность материала воспринимать многократное действие переменных напряжений называют выносливостью, а проверку прочности элементов конструкции при действии таких напряжений – расчетом на выносливость (расчетом на усталостную прочность).

Наибольшее напряжение цикла, при котором не происходит усталостного разрушения образца из данного материала после произвольно большого числа циклов, называют пределом выносливости.

89.  Назвать основные параметры цикла переменных напряжений.

1)  Максимальные и минимальные напряжения цикла и  .

2)  Средние напряжения цикла .

3)  Амплитудные напряжения цикла .

4)  Коэффициент асимметрии цикла  .

5)  Характеристика цикла   или  .

90.  Назвать характерные циклы изменения напряжений.

Для симметричного цикла (рис а) , знакопеременные циклы (рис б) могут иметь  и , знакопостоянные циклы (рис в) могут иметь  и , для отнулевого цикла (рис г) при положительных значениях напряжений , а при отрицательных - .

91.  Что представляет собой кривая выносливости Велера ?

Для получения механических характеристик, необходимых для расчетов при переменных напряжениях, проводят специальные испытания на выносливость. Испытывая специальные образцы (не менее 10 штук), строят графики зависимости напряжений от числа циклов нагружения.

Кривая выносливости показывает, что с увеличением числа циклов уменьшается максимальное напряжение, при котором происходит разрушение материала.

Кривые выносливости могут быть построены в координатах  для более точного определения предела выносливости.

92.  Назвать основные факторы, влияющие на величину предела выносливости.

Влияние факторов, от  которых зависит соотношение между пределами выносливости материала и детали, более полно изучено лишь для симметричного цикла изменения напряжений.

1)  Снижение предела выносливости за счет наличия тех или иных концентраторов напряжений учитывается эффективным или действительным коэффициентом концентрации напряжений .

2)  Снижение предела выносливости с ростом абсолютных размеров детали носит название масштабного эффекта и учитывается масштабным коэффициентом .

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8