|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Летнее задание по физике 7 класс 2014 год. I-ая теория прочности (теория максимальных нормальных напряжений)
I-ая теория прочности (теория максимальных нормальных напряжений) Прочность считается обеспеченной, если наибольшее из главных напряжений не превосходит допускаемого для данного материала.
Возможны 2 варианта:
а) б) Недостатки I-ой теории: 1. Из трёх главных напряжений учитывает только одно – наибольшее, а два других не учитывает.
2. Не может объяснить случай гидростатического сжатия.
3. Даёт удовлетворительные результаты лишь для весьма хрупких материалов, для пластичных непригодна. Применение ограничено.
II-ая теория прочности (теория максимальных относительных деформаций)
Прочность считается обеспеченной, если наибольшая относительная деформация (из трёх) не превосходит допускаемого значения.
(1)
Используя обобщённый закон Гука, выразим (1) в напряжениях:
; или - при объёмном НС
– при линейном НС
Теперь условие прочности (1) принимает вид:
Эта теория учитывает влияние всех трёх главных напряжений и даёт хорошие результаты для хрупких материалов.
Недостатки теории:
1. Не может объяснить случай гидростатического сжатия.
2. Не может объяснить случай: Для случая А:
Для случая Б:
То – есть по теории случай Б прочнее А, а на практике – наоборот.
3. Эта теория даёт хорошие результаты для хрупких материалов, но неприменима для пластичных. Применение ограничено
Две первых теории применяются для хрупких материалов и поэтому называются теориями хрупкого разрушения. На практике же большинство конструкций выполняется из пластичных материалов, особенно из сталей. Поэтому для них применяют другие теории, называемые теориями пластичности.
III-я теория прочности (теория максимальных касательных напряжений).
Прочность считается обеспеченной, если наибольшие касательные напряжения не превосходят допускаемого значения. (2) Из теории известно, что при объёмном НС: При линейном НС: Условие прочности (2) принимает вид:
(2а)
Недостатки теории:
1. Не учитывает . 2. Гидростатическое сжатие объясняет хорошо, а гидростатическое растяжение не объясняет, т.к. на практике тело разрушается. 3. Не годится для материалов, у которых:
Эта теория хорошо подтверждается опытами и широко применяется на практике (особенно для сталей).
IV-я теория прочности – энергетическая.
Прочность считается обеспеченной, если величина удельной потенциальной энергии изменения формы материала не превосходит допускаемого значения.
(3)
Из теории известно, что: при объёмном НС При линейном НС:
Условие прочности (3) принимает вид:
(4)
Эта теория прочности даёт хорошие результаты для пластичных материалов, у которых . Здесь учитываются все 3 главных напряжения, она широко используется на практике.
Недостатки теории:
1. Хорошо объясняет гидростатическое сжатие, но не объясняет гидростатическое растяжение. 2. Непригодна для хрупких материалов.
V-я теория прочности – теория прочности Отто Мора.
Она пригодна для материалов, у которых . Теория Мора основана на анализе предложенных им же кругов напряжений, которые не входят в программу нашего курса. Поэтому конечный результат приводится без доказательства. Прочность обеспечена если: , где В частном случае, когда , формула (5) обращается в известную формулу (2а) для расчёта по 3-ей теории прочности. Формулу Мора можно применять для оценки прочности как пластичных, так и хрупких материалов.
Недостаток: не учитывает напряжение , однако погрешность из-за этого невелика ( %). В настоящее время первые 2 теории для хрупких материалов используются редко. Для них применяют формулу Мора.
Подводя итог рассмотрению условий прочности, можно написать условие прочности в виде:
где: – расчётное напряжение – допускаемое напряжение при простом растяжении или сжатии. По разным теориям имеем:
Инженер, исходя из реальных свойств материала и характера НС, сам должен выбрать, какую теорию применить. Нужно помнить, что деление материалов на хрупкие и пластичные весьма условно. Материал, пластичный при простом растяжении или сжатии, может вести себя как хрупкий при сложном НС и наоборот.
На хрупкость и пластичность влияют:
1. Вид напряжённого состояния. При НС, близком к гидростатическому растяжению – повышается хрупкость, при гидростатическом сжатии – пластичность. Примеры: В физ-техе проводились эксперименты с медным и мраморным шариками – рассказать. 2. Температура. При повышении температуры возрастает пластичность, при понижении – хрупкость. Рассказать о русской пословице (“Куй железо, пока горячо!”) и о санно – гусеничных поездах в Антарктиде. 3. Скорость деформирования. При быстром нагружении (удар, рывок) увеличивается хрупкость, при медленном – сохраняется пластичность. Рассказать о диаграмме нагружения пластичного материала. 4. Влияют также: термообработка (закалка, отжиг, отпуск), цианирование, цементирование, механическая обработка (наклёп) и другие факторы.
Поэтому правильнее говорить не о хрупком и пластичном материале, а о хрупком и пластичном состоянии материала. Летнее задание по физике 7 класс 2014 год. Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.008 сек.) |