Краткий физико-технический справочник - Яковлев К.П.
Скачать (прямая ссылка):
Z
N4 2EF'
(4-73)
Удельная энергия, затраченная на деформирование тела вплоть до его разрушения, составляет:
Аполн = Ч'пч^ч» (4"74)
где коэффициент полноты диаграммы т] лежит в пределах 0,75 -J- 0,90.
В табл. 4-3 приведены данные, характеризующие некоторые материалы с точки зрения количества потенциальной энергии, какое они способны воспринять на единицу своего веса при деформировании в упругих пределах.
6*
164 СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ
Таблица 4-2. Механические характеристики материалов при / = 20° С
Пределы {кГ/мм2)
°/о Уд-
Материалы
лине-
Вид дефор-
пропорцио-
текуче-
прочно-
ния при разрыве
мации
нальности
сти
сти
Сталь 3 ......
19-21
23
38-45
21
Любой
Сталь 30......
22-24
28
48-60
22
»
Сталь 50 ......
30-32
34
63-80
16
Сталь пружинная для
тросов ......
70-90
90-120
120-170
16
Чугун серый ....
3,5-4,5
—
12-21
0,25
Растяжение
10-15
—
50-100
Сжатие
Медь листовая . . .
5
7
21
50
Растяжение
Латунь ......
5-9
7-12
20-35
20—40
Бронза .......
Дюралюминий . . .
18-20
24
37
Любой
Целлулоид .....
—
—
5-7
—
Растяжение
Каучук ......
Стекло *).....
0,2-0,4
—
0,4—0,9
—
Сжатие
4-10
—
8-20
—
Граяит *).....
Песчаник *)....
3-Ю
—
4-24
—
2-8
—
4-20
—
Каменная кладка .
0,2-0,6
—
0,35-2
—
Бетон *)......
0,25-2,5
—
0,50—5
—
Сосна вдоль волокна
2,5
—
4
—
» » »
3
—
8
Растяжение
*) При растяжении пределы меньше в 8—12 раз.
Радиоактивные излучения оказывают на металлы действие, подобное наклепу. У металлов при определенных дозах облучения растет прочность, а пластичность падает.
Таблица 4-3. Удельная упругая работа на единицу веса
Материал
Объемный вес 7 (Г/см*)
Предел пропорциональности Jn (кГ/мм*)
Удельная работа -^упр
(КГ'СМ/СМ*)
-^упр : 7 (кГ'СМ/кГ)
Сталь 3.......
7,8
21
!
140
Сталь пружинная . .
7,8
80
15
1950
Алюминий ......
2,5
20
2,9
1140
Сосна ........
0,8
2,5
0,30 8
390
Каучук .......
0,95
0,4
8400
Изменение механических характеристик материалов с повышением температуры представлено в табл. 4-4; данные — ориентировочные, іак как при t > 250і напряженное и деформированное состояния обычно не стабильны и наблюдается процесс их изменения с течением времени.
РАСТЯЖЕНИЕ И СЖАТИЕ СТЕРЖНЕЙ 165
Таблица 4-4. Механические характеристики при росте температуры {кГ/мм2)
Материал
t =
= 20°
t =
250°
t =
= 750"
Е: 100
5T
^пч
Е: 100
*т
°пч
Е: 100
*пч
Сталь 3 .....
205
22
42
200
18
45
130
12
28
Сталь жаропрочная
215
40
65
210
42
68
150
30
40
Дюралюминий . .
7,4
24
37
7
20
32
3
8
12
Медь.......
10
7
21
8
5
15
2
2
6
§ 4-9. Допускаемые напряжения. Запас прочности*). Способы расчетов
Различают расчеты: а) по допускаемым напряжениям; б) по несущей способности; в) по предельным состояниям.
Допускаемые напряжения [<т] или [т] могут быть вычислены по формулам:
для статических нагрузок
w=5j- илиИ=^ар-* (4-75)
где я и k — соответственно коэффициенты запаса и концентрации напряжений (см. § 4-5); в случае пластичных материалов k -+ 1: для повторно-переменных нагрузок [см. § 4-4, ф-ла (4-62)]
[er],. = [«] . 9, (4-76)
где [о] определяется формулой (4-75) при k = 1; понижающий коэффициент <р составляет:
1+ г=-
^2—, (4-77)
где корректированный предел выносливости
»I1-•LrV' (4"78)
?ф — эффективный коэффициент концентрации (см. § 4-5); (3 — коэффициент, учитывающий влияние: размеров деталей — Зр (масштабный
*) См. гл. IX «Основы современных методов расчета на прочность в машиностроении» под ред. С. Д. Пономарева, 1952; гл. XIII «Курса сопротивления материалов», т. 1, 2 под ред. М. М. Филоненко-Бородич, 1955--56.
166 СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ
Таблица 4-5. Коэффициенты a, a1 и b, bi к формулам (4-81)-(4-82)
Шлифовка
Полировка
Обработка резцом
Насечка
Не обработано
а
1
U
0,97
0,92
0,82
Ь
1
1,15
0,80
0,52
0,30
—
—
—
—
0,64 (0,48)
bi
—
—
—
—
0,18 (0,16)
Коэффициент запаса (япч или пт) либо устанавливается нормами проектирования, либо определяется общими условиями работы и технико-экономическими треіованиями конструирования; при этом учитываются: возможная перегрузка, стабильность сввйств материала,отклонения от расчетной схемы, проектная долговечность.
Коэффициенты Ti1 лежат в пределах 1,4 — 2,5; коэффициенты ппч — в пределах 2 — 10 в зависимости от материала, конструкции и условий работы. В случае динамического действия нагрузок эти величины
фактор), состояния поверхности —?n,наличия коррозии — ?КОр и других факторов —рд; ? определяется формулой:
