Kiekviena medžiaga turi savybių, kurios lemia tolesnes jos savybes, rinkinį. Viena iš šių savybių yra atsparumas mechaniniam įtempimui, kuris vadinamas didžiausiu įtempimu. Pagal šią sąvoką suprantamas ne tik medžiagos sunaikinimas lūžio vietoje, bet ir liekamosios deformacijos atsiradimas. Kitaip tariant, tai yra priešprieša išorinėms jėgoms, dėl kurių susilpnėja jėgos. Straipsnyje kalbama apie tai, kas yra tokia įtampa, kaip ji apskaičiuojama ir kaip ji nustatoma.
Kas tai yra indikatorius?
Maksimalus medžiagos įtempis – tai didžiausias tempiamasis stipris, kuris turi būti taikomas jos skerspjūvio plotui, kuriam ji gali atlaikyti tol, kol ji visiškai suardoma arba sulaužoma. Paprasta skaičiavimo formulė atrodo taip: įtempis lygus jėgai, padalytai iš ploto. Iš jo matyti, kad kuo didesnis plotas, tuo mažiau reikia jėgos.prikabinti. Tas pats yra ir atvirkščiai. Kuo mažesnis ruošinio skerspjūvis, tuo daugiau jėgos reikės jį sulaužyti.
Tačiau skirtingų medžiagų standumo rodikliai nėra vienodi. Vieni trapūs, kiti lankstūs. Didžiausias leistinas įtempis kiekvienam nustatomas mechaniniais bandymais. Rezultatas laikomas pasiektu, kai ant mėginio paviršiaus atsiranda išorinių vientisumo pažeidimo požymių. Jie gali būti išreikšti sunaikinimo ar lūžio forma. Pastariesiems vartojamas terminas „išdirbimo taškas“. Pirmasis kalba apie trapumą, antrasis - apie plastiškumą.
Abi sąvokos siejamos su didžiausiu įtempimu, kuriam esant nutrūksta medžiagos stiprumas. Panagrinėkime išsamiau, kaip šios dvi sąvokos skiriasi.
Įtampa ir sklandumas
Medžiagų standumą galima suskirstyti į dvi sąvokas, tokias kaip trapumas ir plastiškumas:
- Pirmasis apima mėginio struktūros sunaikinimą jau esant mažoms veikiančioms jėgoms. Elastinės medžiagos atsparios išoriniam poveikiui, todėl lieka tik liekamoji deformacija lūžio pavidalu. Iš to išplaukia, kad plastikiniams elementams trapumo kriterijus yra lenkimas, nes tai įvyksta anksčiau nei visiškai sunaikinama.
- Norėdami sulenkti pavyzdį, turite dėti mažiau pastangų nei sulaužyti. Todėl plastikinių dalių didžiausias įtempis yra takumo riba. Trapūs gaminiai taip pat pasižymi sklandumu, tačiau šis indikatorius jiems per mažas.
Įtampa,kuris atsiranda imties skerspjūvyje, vadinamas skaičiuojamuoju. Toliau apsvarstysime tai išsamiau.
Streso skaičiavimo formulės
Ribinių įtempių skaičiavimas atliekamas pagal šią formulę:
s=s(ankstesnis) / n
Kur:
- s – normalus įtempis, nukreiptas statmenai gaminio paviršiui;
- s(ankstesnis) – ribinis įtempis, dėl kurio visiškai sunaikinamas mėginys arba jis deformuojasi, o kalioms (minkštoms) medžiagoms ši vertė reiškia takumo ribą, o trapių elementų – atsparumas tempimui;
- n - normalizuotas saugos koeficientas, būtinas norint kompensuoti laikinus iš šios medžiagos pagamintų darbinių konstrukcijų perkrovimus.
Šlyties apkrovoms apskaičiuoti naudokite formulę:
t=s / 1 + v
Jame:
- t – šlyties įtempis;
- v – Puasono koeficientas, taikomas konkrečiai statybinei medžiagai.
Išvada
Įtempių indikatorius yra svarbus parametras apskaičiuojant darbinės konstrukcijos stiprumą. Jis naudojamas projektuojant laikančius elementus. Padeda nustatyti, kiek dalis atliko savo funkciją ir tarnavimo laiką.
