Tableau 2.4.

Fig.2.22

Fig.2.18

Fig.2.17

Figure. 2.15

Pour les tests de traction, des machines discontinues sont utilisées, permettant d'enregistrer un diagramme dans les coordonnées "charge - allongement absolue". La nature du diagramme d'étirement dépend des propriétés du matériau de test et du taux de déformation. Une vue typique d'un tel diagramme pour un petit acier au carbone avec une application de charge statique est illustrée à la Fig. 2.16.

Considérez les caractéristiques et les points de ce diagramme, ainsi que les étapes de déformation des échantillons correspondants:

Oa - juste la loi de Bouquet;

AB - Les déformations résiduelles (plastique) sont apparues;

Sun - Les déformations plastiques poussent;

SD - plate-forme de fluidité (la croissance de la déformation se produit à la charge constante);

DK - tracé de durcissement (le matériau acquiert à nouveau la capacité d'augmenter la résistance de la déformation ultérieure et perçoit la force croissante de l'effort);

POINT K - Le test a arrêté et décharger l'échantillon;

KN - ligne de déchargement;

Nkl - la ligne de rechargement de l'échantillon (kl - la section de durcissement);

LM - un complot d'une charge de charge, à ce moment-là, le soi-disant cou apparaît sur l'échantillon - Rétrécissement local;

POINT M - Écart d'échantillon;

Après avoir enfreint, l'échantillon a la forme montrée à la Fig.2.17. Les épaves peuvent être pliées et mesurées après avoir testé 1, ainsi que le diamètre du cou d 1.

En raison du traitement du diagramme d'étirement et des mesures d'échantillon, nous obtenons un certain nombre de caractéristiques mécaniques pouvant être divisées en deux groupes - les caractéristiques de la résistance et des caractéristiques de la plasticité.

Caractéristiques de la force

Limite de proportionnalité:

La plus grande tension, à laquelle la loi du fil est juste.

Force de rendement:

La plus petite tension à laquelle la déformation de l'échantillon se produit avec un effort d'étirement constant.

Résistance à la résistance (résistance temporaire):

La plus grande tension marquée dans le processus de test.

Tension au moment de l'écart:

La tension déterminée de cette manière est très conditionnelle et ne peut pas être utilisée comme caractéristique des propriétés mécaniques de l'acier. La conventionnalité est qu'elle est obtenue en divisant la force au moment de la rupture de la zone de coupe initiale de l'échantillon, et non sur la zone réelle de sa zone avec une pause, ce qui est nettement moins initiale dû à la formation du cou.

Caractéristiques de la plasticité

Rappelez-vous que la plasticité est la capacité du matériau à se déformer sans destruction. Les caractéristiques de la plasticité - la déformation sont donc déterminées en fonction de la mesure de l'échantillon après la destruction:

Δℓ os \u003d ℓ 1 - 0 - allongement résiduel,

- Zone carrée.

Allongement relatif après la rupture:

. (2.25)

Cette caractéristique dépend non seulement du matériau, mais également sur le rapport de la taille de l'échantillon. C'est pourquoi des échantillons standard ont un rapport fixe 0 \u003d 5D 0 ou 0 \u003d 10D 0 et la valeur Δ est toujours donnée avec un index - Δ 5 ou 10 et δ 5\u003e δ 10.

Rétrécissement relatif après la rupture:

. (2.26)

Déformation spécifique:

où A est le travail consacré à la destruction de l'échantillon; Situé comme une zone limitée au diagramme d'étirement et à l'axe Abscissa (zone de figure OABCDKLMRMR). Le travail spécifique de la déformation caractérise la capacité du matériau à résister à l'action de choc de la charge.

De toutes les caractéristiques mécaniques obtenues dans le test, les principales caractéristiques de la résistance sont la résistance de rendement σ T et la résistance du SI, et les caractéristiques principales de la plasticité - l'allongement relatif Δ et le rétrécissement relatif ψ après la pause.

Déchargement et rechargement

Lors de la description du diagramme d'étirement, il a été indiqué qu'au point du test arrêté et déchargeant l'échantillon. Le processus de décharge a été décrit par KN direct (fig.2.16), parallèlement à la section rectiligne du diagramme de l'OA. Cela signifie que l'allongement de l'échantillon Δℓ 'N, obtenu avant le début du déchargement, ne disparaît pas complètement. La partie disparue de l'allongement sur le diagramme est décrite par le segment NQ, le reste - le segment de sur. Par conséquent, l'allongement complet de l'échantillon de la limite d'élasticité est composé de deux parties - élastique et résiduel (plastique):

Δℓ 'n \u003d Δℓ' ue + Δℓ 'os.

Donc, ce sera à la hausse de l'échantillon. Après la pause, la composante élastique de l'allongement complète (segment Δℓ ue) disparaît. L'allongement résiduel est représenté par un segment Δℓ OS. Si vous arrêtez de charger et de décharger l'échantillon dans la section OB, le processus de décharge est décrit par une ligne qui coïncide avec la ligne de charge - la déformation est purement élastique.

Lorsque l'échantillon est rechargé avec une longueur 0 + Δℓ 'OS, la ligne de chargement coïncide pratiquement avec la ligne de déchargement NK. La limite de proportionnalité a augmenté et est devenue égale à cette tension à partir duquel le déchargement a été effectué. Ensuite, la nk droite s'est déplacée à la courbe de KL sans motif de rendement. La partie de la carte située à gauche de la ligne NK s'est avérée coupée, c'est-à-dire Le début des coordonnées est déplacé au point N. Ainsi, à la suite du capot sur la résistance au rendement, l'échantillon a modifié ses propriétés mécaniques:

une). amélioré la limite de proportionnalité;

2). La plate-forme de fluidité a disparu;

3). L'allongement relative a diminué après la pause.

Un tel changement de propriétés est appelé l'amour.

Avec l'étal, les propriétés élastiques augmentent et la plasticité diminue. Dans certains cas (par exemple, sous traitement mécanique), le phénomène de l'étal est indésirable et le traitement thermique est éliminé. Dans d'autres cas, il est créé artificiellement pour améliorer l'élasticité des pièces ou des structures (traitement des sources ou extraire les câbles des machines à levage).

Diagrammes de tension

Afin d'obtenir un diagramme caractérisant les propriétés mécaniques du matériau, le diagramme de tension primaire dans les coordonnées P-Δℓ est reconstruit dans les coordonnées σ - ε. Étant donné que les commandes σ \u003d p / f et les abscissions σ \u003d Δℓ / ℓ sont obtenues par division à constante, le diagramme a la même apparence que l'initiale (Fig. 2.18, A).

Du diagramme σ - ε on peut voir que

ceux. Le module d'élasticité normale est égal à la tangente un angle d'inclinaison de la ligne droite du diagramme à l'axe Abscisse.

Selon le diagramme de tension, il convient de déterminer la résistance dite du rendement conditionnel. Le fait est que la plupart des matériaux structurels n'ont pas de sites de fluidité - la ligne droite passe en douceur dans la courbe. Dans ce cas, l'ampleur de la résistance au rendement (conditionnel) est effectuée de la tension à laquelle l'allongement résiduel relatif est de 0,2%. En figue. 2.18, B montre comment la valeur de la résistance au rendement conditionnelle σ 0,2 est déterminée. La force de rendement σ t, déterminée par le site de rallonge, est souvent appelée physique.

L'aval du diagramme est de nature conditionnelle, car la surface transversale réelle de l'échantillon après la formation du cou est nettement inférieure à la zone d'origine, qui déterminent les coordonnées du graphique. Il est possible d'obtenir une tension réelle si la valeur de la force à chaque fois que p t doit être divisée en la surface transversale réelle en même temps F t:

En figue. 2.18, et ces tensions correspondent à une ligne pointillée. Avant la force s et σ presque coïncide. Au moment de la pause, la tension réelle dépasse considérablement la résistance de la résistance σ du PC et la plus tension au moment de l'écart σ p. Exprimer la zone cervicale F 1 à ψ et trouver s r.

Þ Þ .

Pour l'acier plastique ψ \u003d 50 - 65%. Si nous prenons ψ \u003d 50% \u003d 0,5, alors nous obtenons s p \u003d 2σ p, c'est-à-dire La vraie tension est la plus grande au moment de la pause, qui est assez logique.

2.6.2. Test de compression de divers matériaux

Le test de compression donne moins d'informations sur les propriétés du matériau que le test de traction. Cependant, il est absolument nécessaire pour les caractéristiques des propriétés mécaniques du matériau. Il est effectué sur des échantillons sous forme de cylindres, dont la hauteur n'est pas supérieure à 1,5 diamètre, ou sur des échantillons sous forme de cubes.

Considérez les diagrammes de compression de l'acier et du fonte. Pour plus de clarté, nous leur montrerons dans un dessin avec les chiffres d'étirement de ces matériaux (fig.2.19). Au premier trimestre - les graphiques de traction et dans la troisième compression.

Au début de la charge, le diagramme de compression de l'acier est incliné droit avec la même inclinaison, lorsque la traction. Ensuite, le diagramme passe dans la zone d'écoulement (la plate-forme de fluidité n'est pas si distincte, comme étirée). Ensuite, la courbe est légèrement pliée et ne casse pas, car L'échantillon d'acier n'est pas détruit, mais seulement aplatit. Le module élastique est devenu la même lorsque cela est comprimé et étiré le même. Aussi la même et la même force de rendement σ t + \u003d σ t -. La résistance à la traction n'est pas possible, comme il est possible d'obtenir des caractéristiques de plasticité.

La netteté et les diagrammes de compression de la fonte sous la forme sont similaires: tordues du tout début et pour obtenir des charges maximales sont cassées. Cependant, cela fonctionne mieux sur la compression de la fonte que sur la tension (σ du si - \u003d 5 σ de la F +). La force de la résistance σ du PC est la seule caractéristique mécanique de la fonte, obtenue par test de compression.

Les frottements découlant pendant les essais entre les plaques de la machine et les extrémités de l'échantillon ont un impact significatif sur les résultats des tests et sur la nature de la destruction. L'échantillon en acier cylindrique prend une forme en forme de baril (Fig. 2.20, A), des fissures à un angle de 45 0 au sens de la charge surviennent dans le cube en fonte. Si nous excluons l'effet du frottement, les extrémités de l'échantillon de paraffine, les fissures se produiront dans la direction de la charge et la plus grande force sera inférieure (Fig.20, B et C). Les matériaux les plus fragiles (béton, pierre) sont détruits dans la compression tout comme la fonte, et présente un diagramme de compression similaire.

C'est un test d'intérêt de bois - anisotrope, c'est-à-dire Posséder une force différente en fonction de la direction de la force par rapport à la direction des fibres, du matériau. Les anisotropes sont de plus en plus utilisés de la fibre de verre. Lorsqu'il est comprimé le long des fibres, le bois est beaucoup plus fort que lorsqu'il est comprimé sur les fibres (courbes 1 et 2 à la Fig.2.2). La courbe 1 est similaire aux courbes de la compression de matériaux fragiles. La destruction se produit du fait du passage d'une partie du cube par rapport à l'autre (fig.20, D). Lorsqu'il est comprimé à travers les fibres, le bois ne détruit pas et appuie sur (Fig. 2.20, E).

Lorsque des tests de traction de l'échantillon d'acier, nous avons trouvé une modification des propriétés mécaniques à la suite de l'échappement à l'apparition de déformations résiduelles notables - le timbre. Voyons comment l'échantillon se comporte après la stalle lorsqu'il est testé pour la compression. Figure 2.19 Le diagramme montre la ligne pointillée. La compression passe le long de la courbe NC 2 L 2, située au-dessus du diagramme de compression d'échantillon qui n'a pas été soumis à OC 1 L 1, et dans presque parallèlement celui-ci. Après l'étal, les limites de la proportionnalité et de la fluidité lors de la compression sont réduites. Ce phénomène s'appelle l'effet de Bausinger par le nom du scientifique qui l'a décrit pour la première fois.

2.6.3. Détermination de la dureté

Un test mécanique et technologique très courant est de déterminer la dureté. Cela est dû à la rapidité et à la simplicité de tels tests et la valeur des informations obtenues: la dureté caractérise la condition de la surface de la pièce avant et après traitement technologique (trempe, nitrogénation, etc.), elle peut être jugée indirectement par le quantité de limite de résistance.

Matériau de dureté Il est appelé la capacité de résister à la pénétration mécanique d'un autre corps plus solide. Les valeurs caractérisant la dureté sont appelées le nombre de dureté. Défini par différentes méthodes, ils sont de taille différente et de taille et sont toujours accompagnés d'une indication de la méthode de leur définition.

La méthode la plus courante - parader. Le test est qu'une boule de diamètre trempé en acier D est enfoncée dans l'échantillon (fig.2.22, a). La balle est fondée pendant un certain temps sous la charge P, à la suite de laquelle le diamètre de l'empreinte (trou) D reste à la surface. Le rapport de la charge dans le kN à la surface de la surface d'empreinte en cm 2 est appelé nombre de solidité dans FAYEL

. (2.30)

Pour déterminer le nombre de solidations des dispositifs de test spéciaux, sont utilisés, le diamètre d'impression est mesuré par un microscope portable. HBY, HB n'est pas considéré selon la formule (2,30), mais se trouvent à partir des tables.

En utilisant le nombre de dureté de HB, il est possible sans la destruction de l'échantillon d'obtenir une valeur approximative de la force de certains métaux, car Il y a une liaison linéaire entre σ du PC et HB: σ if \u003d k ∙ hb (pour acier à faible teneur en carbone K \u003d 0,36, pour acier haute résistance K \u003d 0,33, pour la fonte K \u003d 0,15, pour les alliages d'aluminium K \u003d 0,38, pour les alliages de titane K \u003d 0,3).

Méthode très pratique et généralisée de détermination de la dureté par rockwell. Dans ce procédé, un cône de diamant avec un angle de 120 degrés et un rayon de 0,2 mm, ou une boule d'acier d'un diamètre de 1 5875 mm (1/16 pouce) est utilisé comme indenter dans l'échantillon. Le test se produit selon le schéma montré à la Fig. 2.22, b. Premièrement, le cône est pressé par la précharge P 0 \u003d 100 h, qui n'est pas retiré tant que la fin du test. Avec cette charge, le cône est immergé à la profondeur H 0. Ensuite, la charge complète P \u003d P 0 + P 1 est fournie au cône (deux options: A - P 1 \u003d 500 h et C - P 1 \u003d 1400 h), tandis que la profondeur de l'indulgence augmente. Après avoir retiré la charge principale P 1, la profondeur H 1 reste. La profondeur de l'empreinte obtenue en raison de la charge principale P 1, égale à H \u003d H 1 - H 0, caractérise la dureté des rockwell. Le nombre de dureté est déterminé par la formule

, (2.31)

où 0,002 est le prix de la division de l'échelle de l'indicateur de dureté.

Il existe d'autres méthodes de détermination de la dureté (Vickers, à terre, micropostilité), qui ne sont pas considérées ici.

Pour évaluer la force des éléments structurels, les concepts de travail de travail (calculé), limiter les contraintes, les tensions autorisées et les réserves de résistance sont introduites. Ils sont calculés sur les dépendances présentées à la clause 4.2, 4.3.

TENUES DE TRAVAIL (calculé)  et  caractériser l'état de stress des éléments structurels sous l'action de la charge opérationnelle.

Limiter le stress  lim. et  lim. caractériser les propriétés mécaniques du matériau et sont dangereuses pour l'élément structurel en termes de force.

Stress admissible [  ] et [  ] sont sûrs et assurer la force de l'élément de conception dans ces conditions de fonctionnement.

Marge de sécurité n. Définit le rapport entre la limite et les contraintes admissibles, compte tenu de l'effet négatif sur la force de divers facteurs non comptabilisés.

Pour le fonctionnement sûr des détails des mécanismes, il est nécessaire que les tensions maximales résultant de sections chargées ne dépassaient pas la valeur autorisée pour ce matériau:

;
,

où
et
- les tensions les plus élevées (normales et tangentes) dans une section transversale dangereuse;
et - Des valeurs admissibles de ces contraintes.

En cas de résistance complexe, des tensions équivalentes déterminent
dans une section dangereuse. La condition de la force est

.

Les tensions admissibles sont déterminées en fonction des tensions limites  lim. et  lim. obtenu lors des matériaux d'essai: sous des charges statiques - résistance à la résistance
et τ DANS Pour les matériaux fragiles, la résistance au rendement
et τ T. pour les matières plastiques; Avec des charges cycliques - limite d'endurance et τ r :

;
.

Coefficient de la force nommé en fonction de l'expérience de la conception et du fonctionnement de structures similaires.

Pour des pièces de machines et de mécanismes fonctionnant sous des charges cycliques et ayant une ressource opérationnelle limitée, le calcul des contraintes admissibles est effectué dans des dépendances:

;
,

où
- le coefficient de durabilité qui prend en compte la durée de vie spécifiée.

Calculer le coefficient de durabilité

,

où
- le nombre de base de cycles de test pour ce matériau et le type de déformation;
- le nombre de pièces de cycles de chargement correspondant à une ressource de fonctionnement spécifiée; m. - Indicateur du degré de courbe d'endurance.

Lors de la conception d'éléments structurels, deux méthodes de calcul de la force sont utilisées:

calcul de la conception pour des tensions admissibles de déterminer les dimensions principales de la conception;

calcul de vérification pour évaluer les performances de la conception existante.

5.5 Exemples de calcul

5.5.1. Calcul des étapes sur la force statique

R

Pour chacun des schémas présentés, nous déterminons:

1. Type de déformation:

cX. 1 - Étirement; CX. 2 - Twist; CX. 3 - Pure flexion.

2. Facteur de puissance interne:

cX. 1 - Puissance normale

N \u003d 2f \u003d 2800 \u003d 1600 h;

cX. 2 - Couple m x \u003d t \u003d 2fh \u003d 280010 \u003d 16000 h mm;

cX. 3 - Moment de flexion M \u003d 2FH \u003d 280010 \u003d 16000 h mm.

3. Type de stress et leur valeur dans les sections A et B:

cX. 1 - normal
:

MPa;

MPa;

cX. 2 tangentes
:

MPa;

MPa;

cX. 3 - normal
:

MPa;

MPa.

4. Lequel de l'intrigue de contrainte correspond à chaque schéma de chargement:

cX. 1 - EP. 3; CX. 2 - EP. 2; CX. 3 - EP. une.

5. Conditions de performance de force:

cX. 1 - La condition est effectuée:
MPa
MPa;

cX. 2 - La condition n'est pas effectuée:
MPa
MPa;

cX. 3 - La condition n'est pas effectuée:
MPa
MPa.

6. Le diamètre admissible minimal qui assure la performance de la force:

cX. 2:
mm;

cX. 3:
mm.

7. Force maximale admissibleF. De la condition de force:

cX. 2:
N;

cX. 3:
N.

La calculatrice en ligne définit le règlement tensions admissibles σ. En fonction de la température calculée pour divers timbres des matériaux des types suivants: acier au carbone, acier chrome, acier de classe austénitiques, acier de classe austenito-ferritique, aluminium et ses alliages, cuivre et ses alliages, titane et ses alliages selon Gost -52857.1-2007.

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I. Méthodes de calcul:

Des tensions admissibles ont été déterminées selon GOST-52857.1-2007.

pour les aciers au carbone et à faible alliage

1. Aux températures estimées inférieures à 20 ° C, les tensions admissibles sont prises comme étant identiques à 20 ° C, à condition que le matériau soit autorisé à être autorisé à une température donnée.
2. Pour l'acier de 20e année à r e / 20
3. Pour l'acier de qualité 10G2 à R Р0,2 / 20
4. Pour les grades en acier 09g2С, les classes de force 16gs 265 et 296 selon GOST 19281, les contraintes admissibles, quelle que soit l'épaisseur de la feuille sont déterminées pour l'épaisseur de plus de 32 mm.
5. Les contraintes admissibles situées sous la fonction horizontale sont valables à une ressource d'au plus 10 5 heures. Pour la durée de vie estimée allant jusqu'à 2 * 10 5 h, la tension admissible située sous la ligne horizontale est multipliée par le coefficient: pour l'acier au carbone de 0,8; Pour l'acier de manganèse de 0,85 à des températures< 450 °С и на 0,8 при температуре от 450 °С до 500 °С включительно.

pour les aciers de chrome résistant à la chaleur

1. Sur les températures calculées inférieures à 20 ° C, les tensions admissibles sont prises comme à 20 ° C sous la condition de l'utilisation admissible du matériau à une température donnée.
2. Pour les températures murales calculées intermédiaires, la tension admissible est déterminée par interpolation linéaire avec des résultats arrondis jusqu'à 0,5 MPa dans la direction d'une valeur inférieure.
3. Les contraintes admissibles en dessous de la ligne horizontale sont valables à une ressource de 10 5 heures. Pour la période d'exploitation estimée jusqu'à 2 * 10 5 h, la tension admissible située sous la ligne horizontale est multipliée par le coefficient de 0,85.

pour les aciers résistant à la chaleur, résistant à la chaleur et résistant à la corrosion de la classe austénitiques

1. Pour les températures de la paroi calculées intermédiaires, la tension admissible est déterminée par l'interpolation des deux valeurs les plus proches indiquées dans la table, avec l'arrondi des résultats jusqu'à 0,5 MPa vers une valeur plus faible.
2. Pour les fabricants d'acier 12x18n10t, 10x17H13M2T, 10x17N13M3T, des tensions admissibles à des températures allant jusqu'à 550 ° C sont multipliées par 0,83.
3. Pour les notes en acier laminées variétales 12x18N10T, 10x17H13M2T, 10x17H13M3T, des tensions admissibles à des températures allant jusqu'à 550 ° C sont multipliées par le rapport (R * P0.2 / 20) / 240.
   (R * P0.2 / 20 - La résistance à la production du matériau de l'acier laminé varié est définie selon GOST 5949).
4. Pour les forfications et l'acier variétal de la grade d'acier 08x18H10T, les tensions admissibles à des températures allant jusqu'à 550 ° C sont multipliées par 0,95.
5. Pour les mèches de l'acier de niveau 03x17H14M3, les tensions admissibles se multiplient de 0,9.
6. Pour les fabricants d'acier de niveau 03x18H11, les tensions admissibles se multiplient de 0,9; Pour l'acier variétal de la grade d'acier 03x18H11 Des tensions autorisées sont multipliées par 0,8.
7. Pour les tuyaux en acier de niveau 03x21n21m4gb (Zi-35), des tensions admissibles se multiplient de 0,88.
8. Pour les fabricants d'acier de niveau 03x21n21m4gb (ZO-35), les tensions admissibles se multiplient sur le rapport (R * P0.2 / 20) / 250.
   (R * P0.2 / 20 - La résistance au rendement du matériau de forgeage est définie selon GOST 25054).
9. Les contraintes admissibles en dessous de la ligne horizontale sont valables à une ressource d'au plus 10 5 heures.

Pour la durée de vie estimée allant jusqu'à 2 * 10 5 h, la tension admissible située sous la ligne horizontale est multipliée par le coefficient de 0,9 à une température.< 600 °С и на коэффициент 0,8 при температуре от 600 °С до 700 °С включительно.

pour les aciers résistant à la chaleur, résistant à la chaleur et résistant à la corrosion de la classe austénitiques et austénitiques-ferritiques

1. Aux températures estimées inférieures à 20 ° C, les tensions admissibles sont prises comme étant identiques à 20 ° C, à condition que le matériau soit autorisé à être autorisé à une température donnée.
2. Pour les températures murales calculées intermédiaires, la tension admissible est déterminée par l'interpolation des deux valeurs les plus proches spécifiées dans le tableau actuel, l'arrondi à 0,5 MPa vers une valeur inférieure.

pour l'aluminium et ses alliages

1. Des contraintes admissibles sont présentées pour l'aluminium et ses alliages dans un état recuit.
2. Des tensions admissibles sont représentées pour les épaisseurs de la feuille et les plaques d'aluminium de marques A85M, A8M pas plus de 30 mm, d'autres marques - pas plus de 60 mm.

pour le cuivre et ses alliages

1. Des tensions admissibles sont indiquées pour le cuivre et ses alliages dans un état recuit.
2. Des tensions admissibles sont représentées pour les épaisseurs de la feuille de 3 à 10 mm.
3. Pour les valeurs intermédiaires des températures de la paroi calculées, les contraintes autorisées sont déterminées par interpolation linéaire avec des résultats arrondis jusqu'à 0,1 MPa dans la direction d'une valeur inférieure.

pour le titane et ses alliages

1. Aux températures calculées inférieures à 20 ° C, les tensions admissibles sont prises comme à 20 ° C, sous réserve de la recevabilité de l'utilisation du matériau à une température donnée.
2. Pour les forges et les tiges, des tensions admissibles sont multipliées par 0,8.

II. Définitions et notation:

R E / 20 est la valeur limite de rendement minimale à une température de 20 ° C, MPa; R0.2 / 20 est la valeur minimale de la résistance au rendement conditionnel à une allongement résiduelle de 0,2% à une température de 20 ° C, MPa. permis
Tension - Les plus grandes tensions pouvant être admises dans la conception fournissent son travail sûr, fiable et durable. La valeur de la tension autorisée est définie en divisant la limite de résistance, la résistance au rendement, etc. par magnitude, une grande unité appelée coefficient de réserve. estimé
La température est la température de la paroi ou de la pipeline, égale à la valeur maximale de la température moyenne sur ses surfaces extérieures et internes dans une section dans des conditions de fonctionnement normales (pour des pièces de réacteurs nucléaires, la température calculée est déterminée en tenant compte des générations de chaleur internes. En tant que valeur de distribution de température moyenne intégrée de l'épaisseur de la paroi du boîtier (PNAE Г-7-002-86, P.2.2; PNAE G-7-008-89, annexe 1).

Température calculée

• , P.5.1. La température calculée est utilisée pour déterminer les caractéristiques physico-mécaniques des contraintes matérielles et admissibles, ainsi que lors du calcul de la résistance, en tenant compte des effets de température.
• , P.5.2. La température estimée est déterminée sur la base de calculs thermiques ou de résultats de test, ou l'expérience de l'exploitation de navires similaires.
• Pour la température calculée de la paroi ou de l'appareil de cuve, prenez la plus grande température de la paroi. À des températures inférieures à 20 ° C pour la température calculée, lors de la détermination des contraintes admissibles, une température de 20 ° C est prise.
• , P.5.3. S'il est impossible de mener des calculs ou des mesures thermiques et si pendant le fonctionnement, la température de la paroi augmente à la température du milieu en contact avec la paroi, puis pour la température calculée, la température la plus élevée du milieu doit être prise, mais pas inférieur à 20 ° C
• Lorsque vous chauffez avec une flamme ouverte, des gaz épuisés ou des chauffages électriques, la température calculée est prise égale à la température du milieu augmenté de 20 ° C avec un chauffage fermé et 50 ° C avec chauffage direct, s'il n'y a pas de données plus précises.
• , P.5.4. Si le récipient ou l'appareil est actionné dans plusieurs modes de chargement différents ou différents éléments du dispositif fonctionnent dans différentes conditions, vous pouvez déterminer votre température estimée (GOST-52857.1-2007, P.5).

III. Noter:

Le bloc de données source est mis en évidence en jaune, unité informatique intermédiaire en surbrillance bleue, le bloc de solution est mis en surbrillance en vert.

Permettre de déterminer limiter le stress (), dans lequel le matériau de l'échantillon est directement détruit ou de grandes déformations plastiques surviennent.

Limiter la tension dans les calculs de force

Comme limitation de la tension En termes de force, il est accepté:

force de production Pour un matériau plastique (on croit que la destruction du matériau plastique commence lorsque des déformations plastiques notables apparaissent dedans)

,

résistance à la traction Pour un matériau fragile dont la valeur est différente:

Pour assurer une partie réelle, il est nécessaire de choisir ses dimensions et le matériau de sorte que la limite la plus inférieure à la limite se produise lors de son fonctionnement pendant le fonctionnement:

Cependant, même si la plus grande contrainte calculée de la pièce sera proche de la tension limite, il est toujours impossible de garantir sa force.

Agir sur l'article, ne peut pas être installé assez précisément,

les tensions calculées dans les détails peuvent être calculées parfois seulement environ,

il existe des écarts de valides sur les caractéristiques calculées.

L'article doit être conçu avec un règlement ratio de factabilité de la force:

.

Il est clair que plus N, plus l'article est fort. Cependant, très grand coefficient de la force Cela conduit au débordement du matériau et fait la partie du dur et de la non-économique.

En fonction de la mission de conception, le facteur de stockage requis est défini.

État de la force: La durabilité de la pièce est considérée comme sécurisée si elle est considérée comme. En utilisant l'expression , réécrire état de la force comme:

D'ici, vous pouvez obtenir un autre disque conditions de force:

L'attitude debout dans la partie droite de la dernière inégalité est appelée tension autorisée:

Si la limite et, par conséquent, les tensions admissibles pendant la tension et la compression sont différentes, elles sont notées. Utiliser un concept tension autorisée, pouvez état de la force Formulez comme suit: la force de la pièce est fournie, si elle en résulte la plus grande tension moins que tension autorisée.

Les principales méthodes suivantes s'appliquent à la détermination des contraintes admissibles dans l'ingénierie mécanique.
1. La marge de sécurité différenciée est considérée comme un produit d'un certain nombre de coefficients privés titulaires de la fiabilité du matériel, du degré de responsabilité de la part, de l'exactitude des formules calculées et des forces actuelles et d'autres facteurs déterminant les conditions pour le travail de la pièce.
2. Tabular - Les tensions admissibles sont prises par des normes systématisées comme tables
(Tableau 1 - 7). Cette méthode est moins précise, mais la plus simple et commode pour une utilisation pratique dans la conception et la vérification des calculs de la force.

La conception des bureaux de conception et dans les calculs des parties des machines sont utilisées à la fois différenciées et. Méthodes de table, ainsi que leur combinaison. Dans l'onglet. Les tensions 4 à 6 sont autorisées pour les pièces moulées de type, qui n'ont pas développé de méthodes de calcul spéciales et la tension correspondante autorisée. Les pièces typiques (par exemple, les roues d'engrenages et de vers, des poulies) doivent être calculées selon les techniques données dans la section appropriée du répertoire ou de la littérature spéciale.

Les tensions autorisées sont conçues pour des calculs approximatifs uniquement sur les charges principales. Pour des calculs plus précis, prendre en compte des charges supplémentaires (par exemple, dynamique), les valeurs de table doivent être augmentées de 20 à 30%.

Les tensions admissibles sont données sans tenir compte de la concentration de contraintes et de la taille de la pièce, calculée pour des échantillons polis lisses en acier de 6 à 12 mm et des pièces moulées rondes brutes d'un diamètre de 30 mm. Lors de la détermination des contraintes les plus élevées dans la partie calculée, les tensions nominales σ nom et τ multipliant le coefficient de concentration K σ ou k τ:

1. Tensitions autorisées *
pour les aciers de carbone de la qualité ordinaire dans l'état roulant à chaud

2. Propriétés mécaniques et tensions admissibles
aciers structurels de haute qualité carbone

3. Propriétés mécaniques et tensions admissibles
aciers structurels alliés

4. Propriétés mécaniques et tensions admissibles
pour les castings des aciers au carbone et allié

5. Propriétés mécaniques et tensions admissibles
pour les pièces moulées de fonte grise

6. Propriétés mécaniques et tensions admissibles
pour castings de maquette fonte de fer

7. Tensitions admissibles pour les pièces en plastique

Pour aciers en plastique (voûte) Avec des contraintes statiques (I Type de charge), le coefficient de concentration n'est pas pris en compte. Pour les aciers homogènes (σ dans\u003e 1300 MPa, ainsi que dans le cas de leur opération à basse température), le coefficient de concentration, en présence d'une concentration de tension, est injecté et sous charges JE. espèce (k\u003e 1). Pour les aciers plastiques sous l'action des charges variables et s'il y a une concentration de tension, ces tensions doivent être envisagées.

Pour chugunov Dans la plupart des cas, le coefficient de concentration de contrainte est approximativement pris par une unité égale avec tous les types de charges (I-III). Lors du calcul de la force pour la prise en compte de la taille des détails, la table indiquée des tensions pour les pièces moulées doit être multipliée par le coefficient de facteur à grande échelle égal à 1,4 ... 5.

Dépendances empiriques approximatives des limites d'endurance pour les cas de chargement avec un cycle symétrique:

pour les aciers au carbone:
- lors de la flexion, σ -1 \u003d (0,40 ÷ 0,46) σ dans;
σ -1r \u003d (0,65 ÷ 0,75) σ -1;
- quand s'est écrasé, τ -1 \u003d (0,55 ÷ 0,65) σ -1;

pour les aciers alliés:
- lors de la flexion, σ -1 \u003d (0,45 ÷ 0,55) σ;
- quand la traction ou la compression, Σ -1r \u003d (0,70 ÷ 0,90) σ -1;
- quand s'est écrasé, τ -1 \u003d (0,50 ÷ 0,65) σ -1;

pour la coulée d'acier:
- lors de la flexion, Σ -1 \u003d (0,35 ÷ 0,45) σ dans;
- quand la traction ou la compression, σ -1r \u003d (0,65 ÷ 0,75) σ -1;
- quand s'est écrasé, τ -1 \u003d (0,55 ÷ 0,65) σ -1.

Propriétés mécaniques et contraintes admissibles d'antiminction en fonte:
- résistance à la traction de 250 ÷ 300 MPa,
- tensions admissibles lors de la flexion: 95 MPa pour i; 70 MPa - II: 45 MPa - III, où I. II, III - désignations de types de charge, voir tableau. une.

Soulignes admissibles approximatifs pour les métaux non ferreux pour l'étirement et la compression. MPa:
- 30 ... 110 - Pour le cuivre;
- 60 ... 130 - laiton;
- 50 ... 110 - Bronze;
- 25 ... 70 - Aluminium;
- 70 ... 140 - Duralumine.