Условие прочности при растяжении

Np>=[n]

|Gmax|<=[G]

Условие прочности на срез

Tcp=Q/(Acp*n*m)<=[Tcp]

Acp=(pi*d^2)/4 - для болтов заклепок

Acp=b*l - для шпонок

n - колво заклепок...

m - колво плоскостей среза

Условие прочности на смятие

Gсм=Q/(Aсм*n)

Aсм=d*Smin - для болтов заклепок

Aсм=(h-t)*l - для шпонок

Mвр=P/w

P=Tz*w

Условие прочности и жесткости при кручении

Tкр=|Mmax|/W<=[Tкр] - условие прочности

O - тета

O=(|Mmax|*l)/G*Yx

Yx - осевой момент инерции

G - модуль сдвига

Расчет на прочность и жесткость при изгибе

Gи=|Mmax|/W<=[Gи]

f<=[f] [м] - условие жесткости

f - прогиб

O<=[O] [рад] - угол поворота

Расчет валов и осей

Tk=|Mk max|/W<=[Tкр] - условие прочности на кручение

Gи=|Mи max|/W<=[Gи] - условие прочности на изгиб

оси рассчитываются только на изгиб.

 

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

 

В учебном пособии использована Международная система единиц Systeme International d’Unites (в русской транскрипции СИ), которая является обязательной во всех областях науки и техники. Кратко напомним некоторые основные указания по применению СИ.

Значения физических величин, как правило, представляются в виде десятичных кратных и дольных единиц от исходных единиц СИ путем умножения их на число 10 в соответствующей степени. Наименование десятичных кратных и дольных единиц образуется присоединением приставок к наименованиям исходных единиц (табл.1).

 

Таблица 1

Приставка	Сокращенное обозначение	Множитель
Тера	Т	10^12
Гига	Г	10^9
Мега	М	10^6
Кило	к	10^3
Гекто	г	10^2
Дека	да	10^1
Деци	д	10^-1
Санти	с	10^-2
Милли	м	10^-3
Микро	мк	10^-6
Нано	н	10^-9
Пико	п	10^-12

 

Приставки рекомендуется выбирать таким образом, чтобы числовые значения величин находились в пределах 0,1-1000. Например, сила равняется 14,3 кН (килоньютона), но не 0,0143 МН (меганьютона) или 1430 даН (деканьютона).

Для каждой физической величины, как правило, следует применять одно (основное) наименование. Например, в качестве характеристики количества вещества, заключенного в теле, следует применять массу (а не вес); в качестве параметра вещества - плотность, определяемую как отношение массы к объему.

Среди производных единиц с большой буквы пишутся те, которые образованы от фамилий ученых (Гц, Н, Па и т.д.).

Производные единицы связаны с основными, например:

1 Н = 1 кгм/с²; 1 Па=1 Н/м²; 1 Дж=1 Нм; 1 Вт=1 Дж/с.

Приведем пример использования указанных выше приставок. Модуль упругости для стали Е =2,1 Па =2,1 гПа = 2,1 кПа = 2,1 МПа = 0,21 ГПа = 0,21 ТПа.

В некоторых задачах по сопротивлению материалов в исходных данных используются внесистемные единицы, например обороты в минуту или сантиметр в четвертой степени и т.д. Это связано с тем, что на многих работающих сейчас электродвигателях, создающих динамическую нагрузку, обозначено именно количество оборотов в минуту, а в действующих сортаментах на прокат даны геометрические характеристики пока еще в единицах, производных от сантиметра. Переход от этих единиц к системным очевиден. Например:

1см⁴ = 1(10^-2 м)⁴ = 1 м^4;

300 об/мин = 5 об/с = 5 Гц.

Основные механические величины в единицах СИ и соотношения между ними и прежними единицами, подлежащими изъятию, приводятся в таблице 2.

 

Таблица 2

Наименование величины	Единица	Соотношение единиц
Наименование	Обозначение
Сила, нагрузка, вес	Ньютон	Н	1Н ≈ 0,1 кгс 1кН ≈ 0,1 тс
Линейная нагрузка	Ньютон на метр	Н/м	1Н/м ≈ 0,1 кгс/м 1кН/м ≈ 0,1 тс/м
Механическое напряжение, модуль упругости	Паскаль	Па	1Па ≈ 0,1 кгс/м^2 1кПа ≈ 0,1 тс/м^2 1мПа ≈ 10 кгс/см^2
Момент силы, момент пары сил	Ньютон-метр	Нм	1Нм ≈ 0,1 кгсм 1кНм ≈ 0,1 тсм
Работа (энергия)	Джоуль	Дж	1Дж ≈ 0,1 кгсм
Мощность	Ватт (джоуль в секунду)	Вт	1Вт ≈ 0,1 кгсм/с 1 кВт ≈ 1,36 л.с.

 

 

Основные обозначения

F, P - сосредоточенная сила

N - продольная (нормальная) сила

N _cal - расчетная несущая способность

q - интенсивность распределенной нагрузки

M - сосредоточенный момент

Q _x, Q _y - поперечные силы, направленные вдоль осей x, y

M _x, M _y - изгибающие моменты в поперечном сечении бруса относительно осей x, y

T, M _кр - крутящий момент в поперечном сечении бруса

M _и - изгибающий момент в поперечном сечении бруса

M _экв - эквивалентный момент

b - ширина

t - толщина

e - эксцентриситет силы

l - длина, пролет

l _ef - расчетная (условная) длина

l _w - длина сварного шва

x - продольная ось стержня

y, z - главные центральные оси инерции поперечного сечения стержня.

- нормальное напряжение (общее обозначение)

, - нормальные напряжения на площадках с нормалями параллельными осям x и y

, , - касательное напряжение (общее обозначение)

, , - главные нормальные напряжения

- эквивалентное напряжение

- нормальное напряжение при смятии

- предел текучести

- предел прочности при растяжении

- предел прочности при сжатии

, , , - нормальные напряжения цикла: максимальное, минимальное, среднее, амплитуда

, - касательные напряжения цикла: амплитуда и среднее

- предел текучести

- временное сопротивление (предел прочности)

- предел выносливости (общее обозначение)

, - пределы выносливости при симметричном цикле изгиба и кручения

, - пределы выносливости при отнулевом цикле изгиба и кручения

R _bp - расчетное сопротивление смятию болтовых соединений

R _bs - расчетное сопротивление срезу болтов

R _bt - расчетное сопротивление болтов растяжению

R _s - расчетное сопротивление стали сдвигу

R _u - расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по временному сопротивлению

R _un - временное сопротивление стали разрыву, принимаемое равным минимальному значению по государственным стандартам и техническим условиям на сталь

R _y - расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести

R _yn - предел текучести, принимаемый равным значению предела текучести по государственным стандартам и техническим условиям на сталь

R _t - расчетное сопротивление чугуна растяжению

R _c - расчетное сопротивление чугуна сжатию

R _b - расчетные сопротивления бетона осевому сжатию для предельного состояния первой группы

R _bt - расчетные сопротивления бетона осевому растяжению для предельного состояния первой группы

R _tb- расчетное сопротивление растяжению при изгибе кладки

R - коэффициент асимметрии цикла

, - допускаемые нормальное и касательное напряжения

n - коэффициент запаса прочности

[ n ] - допускаемый (требуемый) коэффициент запаса прочности

- абсолютное удлинение (абсолютная линейная деформация)

- относительное удлинение (относительная линейная деформация)

- поперечная деформация

- упругая деформация

- угол сдвига (относительная угловая деформация)

- коэффициент условий работы

E - модуль продольной упругости

E _b - начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении

E ₀ - модуль упругости каменной кладки

G - модуль упругости при сдвиге (модуль сдвига)

- коэффициент Пуассона

- коэффициент линейного температурного расширения

W - работа внешних сил

U - потенциальная энергия деформации

- перемещение сечения бруса при растяжении (сжатии)

- угол поворота поперечного сечения бруса при кручении

f - прогиб балки

- угол поворота поперечного сечения балки при изгибе

- относительный угол закручивания

A - площадь поперечного сечения бруса брутто

A _bn - площадь сечения болта нетто

A _n - площадь поперечного сечения бруса нетто

A _nec - необходимая площадь

A _b - площадь сжатой зоны бетона

A _k - площадь сечения каменной кладки

S _x, S _y - статические моменты сечения относительно осей x, y

I _x, I _y - осевые моменты инерции сечения относительно осей x, y

I _xn, I _yn - осевые моменты инерции сечения относительно осей x, y сечения нетто

- полярный момент инерции сечения

I _xy - центробежный момент инерции сечения

i _x, i _y, i _z - радиусы инерции сечения относительно соответствующих осей

i _min - наименьший радиус инерции сечения

W _x, W _y, W _z – моменты сопротивления сечения относительно осей x – x, y – y и z – z соответственно

- полярный момент сопротивления сечения

, - эффективные коэффициенты концентрации напряжений

- коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжений

, - коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла

K _F - коэффициент влияния шероховатости поверхности на предел выносливости

K _V - коэффициент влияния упрочнения поверхности на предел выносливости

K _d - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения на предел выносливости

P _кр - критическая сила

, - критическое напряжение

- гибкость стержня

 

 

Техническая механика

Глоссарий

для студентов всех форм обучения по специальностям СПО: 150415 «Сварочное производство», 190631«Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта», 260203 «Технология мяса и мясных продуктов»,260807 «Технология продукции общественного питания», 230401 «Информационные системы (по отраслям)

 

 

Составитель Г.В. Инкина

 

 

Техникум отраслевых технологий

238340, Калининградская область г. Светлый, ул. Коммунистическая, 7