Сопротивление материалов: Учебно-практическое пособие, страница 16

7.4. Осевой момент сопротивления прямоугольника:

а)   W_z = W_y = bh²/ 6;

б)   W_z   = bh²/ 6 ;                        W_y = b²h/ 6;                                     

в)   W_z + W_y = 0.

7.5. Полярный момент инерции кольца:

а) J_p = πD⁴ / 32  (1 –c⁴);

б)   J_p = πD⁴ / 32    ;

в)   J_p  = J_z + J_y.   

Литература

[2, стр.135-165];      [5, стр. 121-132].

8.Принцип расчета на прочность

Напряжения, при которых возникает тот или иной вид разрушения (хрупкое или пластичное), называют предельными. Для хрупких материалов предельным напряжением (_пред) является предел прочности (_в), а для пластичных – предел текучести (_т). Максимально допускаемое рабочее (расчетное) напряжение, обозначаемое  исходя из условий прочности, должно быть меньше предельного.

Отношение предельного к максимально допустимому рабочему напряжению должно быть больше 1 и называется коэффициентом запаса – (n)

  s_т           

           

                 = s _пред

s_в                                                                      n  - коэффициент запаса  

                                 s_пред /                              n > 1

 

Коэффициент  запаса n  учитывает  следующие  основные факторы.

1.  Погрешности в создании рабочей модели.

2.  Возможные превышения, нагрузки в процессе эксплуатации.

3.  Степень ответственности изделия.

4.  Несовершенства в определении свойств материала.

5.  Вероятность возможных экстремальных ситуаций  (землетрясение, случайный удар и т.п.).

Величина коэффициента запаса n устанавливается, исходя из главных условий: надежности и экономичности для каждого вида изделия или элемента конструкции. Зная величину коэффициента запаса, определяют допускаемые напряжения  для деформаций растяжения-сжатия и изгиба, и  для сдвига и кручения. При увеличении n увеличивается материалоемкость и вес ЭК.

 Поэтому величина n должна быть оптимальной, обеспечивая требуемую надежность, экономичность и материалоемкость конструкции. При сложном сопротивлении (например, изгиб с кручением) в сечении одновременно действуют нормальные и касательные напряжения. В этих случаях определяют эквивалентные (приведенные) напряжения по той или иной теории (гипотезе) прочности,  условие прочности при сложном сопротивлении. [2, стр. 340-354].