Svaki materijal ima skup svojstava koja određuju njegove daljnje karakteristike. Jedna od ovih osobina je otpornost na mehaničko naprezanje, što se naziva krajnjim naprezanjem. Pod ovim konceptom podrazumijeva se ne samo destrukcija materijala na mjestu loma, već i pojava zaostalih deformacija. Drugim riječima, to je suprotstavljanje vanjskim silama koje dovode do slabljenja snage. Članak govori o tome šta je takav napon, kako se računa i kako se određuje.
Šta je ovo indikator?
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 proračun izgleda ovako: napon je jednak sili podijeljenoj s površinom. Iz njega se može vidjeti da što je veća površina, to je potrebna manja sila.priložiti. Isto važi i obrnuto. Što je manji poprečni presjek radnog komada, to će više sile biti potrebno da se on razbije.
Međutim, indeksi krutosti različitih materijala nisu isti. Neki su krhki, drugi fleksibilni. Maksimalno dozvoljeno naprezanje za svaki je određeno mehaničkim ispitivanjem. Rezultat se smatra postignutim kada se na površini uzorka pojave vanjski znaci narušavanja integriteta. Mogu se izraziti u obliku destrukcije ili loma. Za potonje se koristi izraz "tačka popuštanja". Prvi govori o krhkosti, drugi - o plastičnosti.
Oba koncepta su povezana sa krajnjim naprezanjem pri kojem se lomi čvrstoća materijala. Razmotrimo detaljnije kako se ova dva koncepta razlikuju.
Napetost i fluidnost
Krutost materijala se može podijeliti na dva koncepta kao što su krtost 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 savili uzorak, morate uložiti manje napora nego da ga slomite. Stoga, za plastične dijelove, krajnji napon je granica popuštanja. Krhki proizvodi također imaju fluidnost, ali je ovaj indikator premali za njih.
Napon,koji se javlja u poprečnom presjeku uzorka naziva se izračunatim. Zatim ćemo to detaljnije razmotriti.
Formule za izračunavanje stresa
Proračun graničnih naprezanja vrši se prema sljedećoj formuli:
s=s(pret.) / n
Gdje:
- s - normalni napon usmjeren 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 - normalizovani faktor sigurnosti, koji je neophodan za kompenzaciju privremenih preopterećenja na radnim konstrukcijama napravljenim 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 je važan parametar za izračunavanje čvrstoće radne konstrukcije. Koristi se u dizajnu nosivih elemenata. Pomaže u određivanju stepena do kojeg je dio ispunio svoju funkciju i vijek trajanja.
