Svaki materijal ima skup svojstava koja određuju njegove daljnje karakteristike. Jedna od tih osobina je otpornost na mehaničko naprezanje, što se naziva krajnjim naprezanjem. Pod ovim konceptom podrazumijeva se ne samo uništavanje materijala na mjestu loma, već i pojava zaostale deformacije. Drugim riječima, to je protuakcija vanjskim silama koje dovode do slabljenja snage. Članak govori o tome što je takav napon, kako se izračunava i kako se određuje.
Što je ovo pokazatelj?
Krajnji napon materijala je maksimalna vlačna čvrstoća koja se mora primijeniti na njegovu površinu poprečnog presjeka, kojoj se može oduprijeti sve dok nije potpuno uništen ili slomljen. Jednostavna formula za izračun izgleda ovako: naprezanje je jednako sili podijeljenoj s površinom. Iz njega se vidi da što je veća površina, potrebna je manja sila.pričvrstiti. Isto vrijedi i obrnuto. Što je manji poprečni presjek obratka, to će biti potrebna veća sila da se razbije.
Međutim, indeksi krutosti različitih materijala nisu isti. Neki su krhki, drugi su fleksibilni. Maksimalno dopušteno naprezanje za svaku se utvrđuje mehaničkim ispitivanjima. Rezultat se smatra postignutim kada se na površini uzorka pojave vanjski znakovi kršenja integriteta. Mogu se izraziti u obliku razaranja ili loma. Za potonje se koristi izraz "točka popuštanja". Prvi govori o krhkosti, drugi - o plastičnosti.
Oba koncepta povezana su s krajnjim naprezanjem pri kojem se kvari čvrstoća materijala. Razmotrimo detaljnije kako se ova dva koncepta razlikuju.
Napetost i fluidnost
Krutost materijala može se podijeliti u dva koncepta kao što su krhkost i duktilnost:
- Prvi uključuje uništavanje strukture uzorka već pri niskim silama. Elastični materijali odolijevaju vanjskim udarima, ostavljajući samo zaostalu deformaciju u obliku loma. Iz toga slijedi da je za plastične elemente kriterij krhkosti savijanje, jer se ono događa prije potpunog uništenja.
- Da biste savijali uzorak, morate uložiti manje napora nego slomiti. Stoga je za plastične dijelove krajnje naprezanje granica popuštanja. Krhki proizvodi također imaju fluidnost, ali im je ovaj pokazatelj premali.
Napon,koji se javlja u presjeku uzorka naziva se proračunski. Zatim ćemo to detaljnije razmotriti.
Formule za izračun stresa
Proračun graničnih naprezanja izvodi se prema sljedećoj formuli:
s=s(pret.) / n
Gdje:
- s - normalno naprezanje usmjereno okomito na površinu proizvoda;
- s(prev.) - krajnji napon, koji dovodi do potpunog uništenja uzorka ili do njegove deformacije, a za duktilne (meke) materijale vrijednost podrazumijeva granicu tečenja, a za lomljive elemente - vlačna čvrstoća;
- n - normalizirani faktor sigurnosti, koji je neophodan za kompenzaciju privremenih preopterećenja na radnim konstrukcijama izrađenim od ovog materijala.
Za izračunavanje posmičnog opterećenja koristite formulu:
t=s / 1 + v
U njemu:
- t - posmično naprezanje;
- v - Poissonov omjer, koji se primjenjuje na određeni građevinski materijal.
Zaključak
Indikator naprezanja važan je parametar za izračunavanje čvrstoće radne konstrukcije. Koristi se u projektiranju nosivih elemenata. Pomaže odrediti u kojoj mjeri je dio ispunio svoju funkciju i svoj vijek trajanja.
