Wytrzymałość materiałów

    Wytrzymałość materiałów –  to dziedzina nauki zajmująca się opracowywaniem oraz analizą metod oceny zachowania elementów konstrukcyjnych pod wpływem obciążeń. Głównymi parametrami są Odkształcenia i Naprężenia

    W celu przewidywania zachowania danych konstrukcji należy wykonać model tej konstrukcji. W zależności od dokładności z jaką chcemy przewidzieć zachowanie, możemy wybrać mniej lub bardziej dokładny model obliczeniowy.

    Model konstrukcji zazwyczaj składa się z:

    • Modelu matematycznego – obliczeń dokonuje się na podstawie wybranego kryterium wytrzymałościowego dla wybranej hipotezy wytężeniowej.
    • Modelu materiałowego – według norm i badań
    • Modelu geometrycznego – jako uzupełnienie do modelu matematycznego i materiałowego. Dla różnych metod obliczeniowych, stosuje inne modele geometryczne. Model analityczny wymaga geometrii jednolitej natomiast model obliczeniowy FEM (pl. MES) wymaga dyskretyzacji modelu geometrycznego.

    W celu utworzenia stabilnych zależności (zależy nam na tym, ponieważ każda próbka materiału jest unikatowa) wprowadzono pewne uproszczenia, które mają zastosowanie jedynie w przypadku materiałów liniowo sprężystych – to znaczy takich które są sprężyste (wywierają siłę reakcj) proporcjonalnie do odkształcenia. Często stosuje się uproszczenia aby zniwelować wpływ czynników losowych takie jak:

    • Ciągłość materiału – założenie polegające na koncepcji materiału jednorodnego Stal żeliwa aluminium stopy miedzi polimery itp. Nie mają jednolitej struktury, posiadają one liczne wewnętrzne defekty, wtrącenia, puste przestrzenie i nieciągłości nie dające się przewidzieć. Dlatego takie założenie ma sens z matematycznego punktu widzenia jednak nie ma przełożenia na rzeczywistość.
    • Jednorodność materiału – jest następstwem pierwszego założenia. Właściwości materiału nie są zależne od położenia w materiale co za tym idzie, właściwości materiału są takie same w każdym jego punkcie. Nie sprawdza się przy gradientach temperatur i spiętrzeniach naprężeń
    • Izotropowość materiału – założenie, że materiał posiada takie same właściwości w każdym kierunku (osi) objętości ciała. W rzeczywistości tak nie jest i nawet sposób obróbki materiału może mieć wpływ na kształt i ułożenie ziaren kryształów materiału tym samym zmieniając parametry w danym kierunku.
    • Liniowa sprężystośc materiału – założenie, że istnieje pewien bazowy, bezobciążeniowy stan ciała, do którego ciało dąży po odpuszczeniu obciążeń a w trakcie których, do pewnego stopnia, ciało zachowuje ciągłość struktury.

    Dane liczbowe pozyskane są na podstawie danych rynkowych z różnych lat - określają one wartości orientacyjne służące jedynie w cellu nauki,
    aby zastosować prawidłowe, zapewnione wielkości, należy używać  aktualnych norm wydanych przez odpowiednią organizację lub instytucję

    Może cię interesować także

    Stany naprężeń

      Stany naprężeń Stany naprężeń dzielimy na :                Stan jednorodny – gdy uczestniczy w nim jedno napręzenie główne σ1 a dwa pozostałe wynoszą 0                Stan dwuosiowy – gdy obecne naprężenia σ1 i σ2                Stan trójosiowy – gdy obecne są...

    Spiętrzenie naprężeń

    Spiętrzenie naprężeń – to lokalna koncentracja naprężeń materiału na przykład wokół otworu i gwałtownych zmian geometrii  Naprężenia nominalne i maksymalne w przekroju osłabionym Dla przypadku gdy d=b' Gdzie b- średnica (wosokość) otworu d- średnica(szerokośc) otworu...

    Wyboczenie prętów

    Wyboczenie prętów - czyli inaczej  utrata stateczności pręta ściskanego Gdzie N=1,2,3… – wzór Eulera J_min – najmniejszt główny centralny moment bezwładności przekroju poprzecznego pręta – minimalny promień bezwładności przekroju - wymiar harakterystyczny pręta ...

    Rozkład naprężeń tnących

    wzór ogólny na naprężenia tnące w belce S_y – moment statyczny względem osi obojętnej u – odległość od osi obojętnej F – pole powierzchni prostokąta b_y – szerokość przekroju poprzecznego belki J_z – moment bezwładności całego przekroju względem osi obojętnejDla...

    Hipotezy wytrzymałościowe

    Dla złożonych stanów naprężeń gdzie występują naprezenia zginające, tnące i rozciągające w różnej konfiguracji względem siebie, proste obliczenai analityczne nie sprawdzają się gdyż wymagałyby przeprowadzania testów wytrzymałościowych dla każdego kierunku i każdego...

    Schemat belki

    q_x- obciążenie ciągłe wyznaczamy równania – pochodne drugiego rzędu w przypadku zginania belki można pominąć gdyż dążą do 0 Od lewej strony    , Naprężenia w pręcie zginanym Wskaźnik Wytrzymałości przekroju na zginanie w osi obojętnej zginania przechodzącej...

    Odkszałcenie

      Odkształcenie Odkształcenie – zmiana kształtu lub postaci ciała spowodowana działaniem sił...

    Wady i zalety połączenia stożkowego – Połączenia cierne czopowe stożkowe – informacje ogólne

    Połączenia cierne czopowe-stożkowe  Wady i zalety  Zalety:  Zdolność przenoszenia obciążeń...

    Drgania wału – Projektowanie wału

    Drgania wału Drgania (oscylacje) – procesy, w trakcie których pewne wielkości fizyczne na przemian...

    Wały wykorbione- Dodatki

      Wały wykorbione   Wał wykorbiony jednolity z sześciocylindrowego silnika spalinowego ,...

    Przekładnie cierne stożkowe

    Przekładnie cierne stożkowe Przekładnie te stosuje się do przenoszenia napędu pomiędzy wałami o...

    Współczynniki tarcia – Połączenia cierne czopowe cylindryczne – dodatki

      Wartości współczynników tarcia   Sposób montażu wtłaczane skurczowe Materiały elementów...

    Umowy dotyczące znaków

    Umowna konwencja znaków dla rozciągania i ściskaniaUmowna konwencja znaków dla zginaniaUmowna...

    Obliczanie spoin – metodyka i przykłady obliczania połączeń spawanych

    Projektowanie połączeń spawanych – rozkład naprężeń   Warunki wytrzymałościowe spoin Tabela...

    Projektowanie wału ze względu na kryterium sztywności – Projektowanie wału

     Projektowanie wału ze względu na kryterium sztywności Obliczenia sztywności wałów poprzecznej –...

    Temperatura ogrzania piasty i oziębienia wału – Połączenia cierne czopowe cylindryczne – projektowanie połączeń

    Temperatura ogrzania piasty złącza skurczowego i oziębienia czopa złącza rozprężnego Temperatura...