Ответы на экзаменационные вопросы № 1-55 по курсу "Сопротивление материалов и основы теории упругости" (Виды нагрузок, деформаций. Сопротивление усталости), страница 3

e=Dl/l    До точки А деформация исчезает после снятия нагрузки, после т.А деформации остаются.

После точки С материал «течет», т.е. сила остается одной и той же, а деформации увеличиваются.

Затем опять начинаются упругие деформации, при снятии нагрузки деформация частично исчезает, остаточная деформация - Еo.

Второй участок упругие деформации означают, что материал самопроизвольно увеличит свою прочность - это называется наклепом.

Наклеп может сыграть как положительную, так и отрицательную роль.

Напряжение соответствующее т.А называется предел упругости.

Предел текучести- соответствует т.С.

Напряжение соответствующее т.В- называется временным сопротивлением.

Хрупкий материал имеет другую диаграмму.

У хрупких материалов отсутствует текучесть, после упругих деформаций наступает разрушение.

Подобные деформации позволяют отв. на вопрос способен или не способен материал работать при различных условиях нагружения.

№13 Коэффициент запаса прочности, условия  прочности при растяжении.

Предельными напряж. можно считать предел пропорцион- ти и текучести, а для хрупких материалов Gв- предел прочности, чтобы обеспечить условия безопасности необходимо чтоб рабочее напряжение не превышало предельного.

S=Gпред/G>1,0 коэфф. запаса прочности.

Минимальный необходимый коэффициент запаса прочности установл. в следующих пределах.

[S] = 1,2…2,5 для пластичных материалов.

[S] = 2…5 для хрупких материалов.

[S] = 8…12 для древесины.

На практике удобнее пользоваться допускаемым напряжением.

[G]=Gпред/[S]        Есть в справочниках.

G<=[G] – условие прочности

T<=[T] - касательное напряжение.

Условие прочности- следующее: рабочее напряжение не должно превышать допускаемое.

№ 14 Выбор рациональных сечений.

Суть подобной задачи в следующем: найти миним. размеры и формы поперечных сечений при которых конструкция выдержит предлагаемые нагрузки.

Задача 1 определить размеры поперечные стержней, исходя из условий прочности.

[G]=140Н/мм*мм - для стали

[G]=13Н/мм*мм  – для древесины

Будем считать стержни невесомыми, следовательно, реакции направлены вдоль стержней.

Все линии действия сил пересекаются в точке С, поэтому Ra Rb и F можно рассматривать, как плоскую систему сход. сил.

Конструкция неподвижна, поэтому S сил = 0.

Силовой треугольник.

Это min допустимое значение размеров поперечного сечения деревянного стержня, для удобства округляем до целого знач.

Ф.   Ф.

Ф.  min диаметр стержня при к-ром он выдержит внешнюю нагрузку.

Необходимо выбрать стандартный стальной пруток с ближайшим большим значением диаметр.

Определить материал и стандартный прокатный профиль, исходя из условий прочности.

Р.  Имеем дело с системой сходящих сил.

Координатные оси лучше направить так, чтобы одна из реакций совпала с осью X.

Удобнее выбрать то ур-е, где неизвестных меньше.

Найти миним. необходимую площадь поперечного сечения. А1=

Швеллер № 22 А= 26,7 см в кв.

А2=

? Двутавр №24 А=34,8 см в кв.

№15 Деформация сдвига.

Напряжение при двиге, срезе, условия прочности.

Сдвиг- такой вид деформации при к-ром в любом поперечном сечении бруса возникает только поперечная сила.

Используем метод сечений.

сумма y=0

F-Q=0

Q=F

Внутренняя сила Q- называемая поперечной силой распределена по всему сечению.

Силу Q представим сосредоточенной силой и составим у- ние равновесия.

Внутренняя сила Q равна сумме внешних сил.

T=Q/A – касательная напряжения

По напряжению можно судить по состоянию материала, о возможности материала воспринимать нагрузку.

№17 T<=[T] Условие прочности при сдвиге.

Если удерживается следующее условие рабочее касательное напряжение, меньше допускаемого, то опасности к разрушению не существует.

При сдвиге наступает момент, когда наблюдается пластические деформации, т.е. материал достиг предела текучести Gt определяется опытным путём.