Jadual 2.4

Rajah 2.22

Rajah.2.18

Rajah.2.17

nasi. 2.15

Untuk ujian tegangan, mesin ujian tegangan digunakan, yang memungkinkan untuk merekodkan gambar rajah dalam koordinat "beban - pemanjangan mutlak" semasa ujian. Sifat rajah tegasan-terikan bergantung pada sifat bahan yang diuji dan pada kadar ubah bentuk. Pandangan tipikal rajah sedemikian untuk keluli karbon rendah di bawah aplikasi beban statik ditunjukkan dalam Rajah. 2.16.

Mari kita pertimbangkan bahagian ciri dan titik rajah ini, serta peringkat ubah bentuk sampel yang sepadan:

OA – Undang-undang Hooke adalah sah;

AB - ubah bentuk sisa (plastik) telah muncul;

SM - ubah bentuk plastik meningkat;

SD - dataran hasil (peningkatan ubah bentuk berlaku di bawah beban berterusan);

DC - kawasan pengukuhan (bahan itu sekali lagi memperoleh keupayaan untuk meningkatkan rintangan kepada ubah bentuk selanjutnya dan menerima daya yang meningkat kepada had tertentu);

Titik K - ujian dihentikan dan sampel dipunggah;

KN - talian pemunggahan;

NKL - barisan pemuatan berulang sampel (KL - bahagian pengerasan);

LM ialah kawasan di mana beban jatuh, pada masa ini leher yang dipanggil muncul pada sampel - penyempitan tempatan;

Titik M - pecah sampel;

Selepas pecah, sampel mempunyai rupa yang lebih kurang ditunjukkan dalam Rajah 2.17. Serpihan boleh dilipat dan panjang selepas ujian ℓ 1, serta diameter leher d 1, boleh diukur.

Hasil daripada pemprosesan gambarajah tegangan dan mengukur sampel, kami memperoleh beberapa ciri mekanikal yang boleh dibahagikan kepada dua kumpulan - ciri kekuatan dan ciri keplastikan.

Ciri-ciri kekuatan

Had perkadaran:

Voltan maksimum sehingga hukum Hooke adalah sah.

Kekuatan Hasil:

Tegasan terendah di mana ubah bentuk sampel berlaku di bawah daya tegangan yang berterusan.

Kekuatan tegangan (kekuatan sementara):

Voltan tertinggi diperhatikan semasa ujian.

Voltan semasa putus:

Tegasan pada pecah yang ditentukan dengan cara ini adalah sangat sewenang-wenangnya dan tidak boleh digunakan sebagai ciri sifat mekanikal keluli. Konvensyennya ialah ia diperoleh dengan membahagikan daya pada saat pecah dengan luas keratan rentas awal sampel, dan bukan dengan luas sebenar semasa pecah, yang jauh lebih kecil daripada yang awal disebabkan oleh pembentukan. daripada leher.

Ciri-ciri keplastikan

Mari kita ingat bahawa keplastikan ialah keupayaan bahan untuk berubah bentuk tanpa patah. Ciri-ciri keplastikan adalah ubah bentuk, oleh itu ia ditentukan daripada data pengukuran sampel selepas patah:

∆ℓ ос = ℓ 1 - ℓ 0 – pemanjangan baki,

– kawasan leher.

Pemanjangan relatif selepas putus:

. (2.25)

Ciri ini bergantung bukan sahaja pada bahan, tetapi juga pada nisbah dimensi sampel. Itulah sebabnya sampel standard mempunyai nisbah tetap ℓ 0 = 5d 0 atau ℓ 0 = 10d 0 dan nilai δ sentiasa diberikan dengan indeks - δ 5 atau δ 10, dan δ 5 > δ 10.

Penyempitan relatif selepas pecah:

. (2.26)

Kerja khusus ubah bentuk:

di mana A ialah kerja yang dibelanjakan untuk pemusnahan sampel; didapati sebagai kawasan yang dibatasi oleh rajah regangan dan paksi-x (luas rajah OABCDKLMR). Kerja ubah bentuk khusus mencirikan keupayaan bahan untuk menahan kesan beban.

Daripada semua ciri mekanikal yang diperoleh semasa ujian, ciri utama kekuatan ialah kekuatan alah σ t dan kekuatan tegangan σ pch, dan ciri utama keplastikan ialah pemanjangan relatif δ dan penguncupan relatif ψ selepas pecah.

Memunggah dan memuat semula

Apabila menerangkan gambar rajah tegangan, ia menunjukkan bahawa pada titik K ujian telah dihentikan dan sampel telah dipunggah. Proses pemunggahan diterangkan oleh garis lurus KN (Rajah 2.16), selari dengan bahagian lurus OA rajah. Ini bermakna bahawa pemanjangan sampel ∆ℓ′ P, yang diperoleh sebelum permulaan pemunggahan, tidak hilang sepenuhnya. Bahagian pemanjangan yang hilang dalam rajah digambarkan oleh segmen NQ, bahagian selebihnya oleh segmen ON. Akibatnya, jumlah pemanjangan sampel melebihi had anjal terdiri daripada dua bahagian - anjal dan baki (plastik):

∆ℓ′ P = ∆ℓ′ atas + ∆ℓ′ os.

Ini akan berlaku sehingga sampel pecah. Selepas pecah, komponen elastik bagi jumlah pemanjangan (segmen ∆ℓ ke atas) hilang. Pemanjangan sisa digambarkan oleh segmen ∆ℓ os. Jika anda berhenti memuatkan dan memunggah sampel dalam bahagian OB, maka proses pemunggahan akan digambarkan dengan garisan yang bertepatan dengan garis beban - ubah bentuk adalah elastik semata-mata.

Apabila sampel panjang ℓ 0 + ∆ℓ′ oc dimuatkan semula, garis pemuatan secara praktikalnya bertepatan dengan garis pemunggahan NK. Had perkadaran meningkat dan menjadi sama dengan voltan dari mana pemunggahan dijalankan. Seterusnya, garis lurus NK bertukar menjadi lengkung KL tanpa dataran hasil. Bahagian rajah yang terletak di sebelah kiri garisan NK ternyata terputus, i.e. asal koordinat berpindah ke titik N. Oleh itu, akibat regangan melepasi titik hasil, sampel menukar sifat mekanikalnya:

1). had perkadaran telah meningkat;

2). platform perolehan telah hilang;

3). pemanjangan relatif selepas pecah berkurangan.

Perubahan sifat ini dipanggil mengeras.

Apabila mengeras, sifat elastik meningkat dan kemuluran berkurangan. Dalam beberapa kes (contohnya, apabila pemesinan) fenomena pengerasan adalah tidak diingini dan dihapuskan dengan rawatan haba. Dalam kes lain, ia dicipta secara buatan untuk meningkatkan keanjalan bahagian atau struktur (pemprosesan tembakan mata air atau regangan kabel mesin angkat).

Gambar rajah tekanan

Untuk mendapatkan gambar rajah yang mencirikan sifat mekanikal bahan, gambar rajah tegangan primer dalam koordinat Р – ∆ℓ dibina semula dalam koordinat σ – ε. Oleh kerana ordinat σ = Р/F dan abscissas σ = ∆ℓ/ℓ diperoleh dengan membahagikan dengan pemalar, rajah mempunyai rupa yang sama seperti yang asal (Rajah 2.18,a).

Daripada rajah σ – ε jelas bahawa

mereka. modulus keanjalan normal adalah sama dengan tangen sudut kecondongan keratan lurus rajah kepada paksi absis.

Daripada rajah tegasan adalah mudah untuk menentukan kekuatan hasil bersyarat yang dipanggil. Hakikatnya kebanyakannya bahan binaan tidak mempunyai kawasan hasil - garis lurus lancar bertukar menjadi lengkung. Dalam kes ini, tegasan di mana pemanjangan kekal relatif adalah sama dengan 0.2% diambil sebagai nilai kekuatan hasil (bersyarat). Dalam Rajah. Rajah 2.18b menunjukkan bagaimana nilai kekuatan hasil bersyarat σ 0.2 ditentukan. Kekuatan hasil σ t, ditentukan dengan kehadiran dataran tinggi hasil, sering dipanggil fizikal.

Bahagian menurun rajah adalah bersyarat, kerana luas keratan rentas sebenar sampel selepas berleher adalah kurang ketara daripada kawasan awal dari mana koordinat rajah ditentukan. Tegasan sebenar boleh diperolehi jika magnitud daya pada setiap momen masa P t dibahagikan dengan luas keratan rentas sebenar pada momen masa yang sama F t:

Dalam Rajah. 2.18a, voltan ini sepadan dengan garis putus-putus. Sehingga kekuatan muktamad, S dan σ boleh dikatakan bertepatan. Pada saat pecah, tegasan sebenar jauh melebihi kekuatan tegangan σ pc dan, lebih-lebih lagi, tegasan pada saat pecah σ r. Mari kita nyatakan luas leher F 1 melalui ψ dan cari S r.

Þ Þ .

Untuk keluli mulur ψ = 50 – 65%. Jika kita ambil ψ = 50% = 0.5, maka kita dapat S р = 2σ р, i.e. tekanan sebenar adalah paling besar pada saat pecah, yang agak logik.

2.6.2. Ujian mampatan pelbagai bahan

Ujian mampatan memberikan kurang maklumat tentang sifat bahan berbanding ujian tegangan. Walau bagaimanapun, adalah perlu untuk mencirikan sifat mekanikal bahan. Ia dijalankan pada sampel dalam bentuk silinder, ketinggiannya tidak lebih daripada 1.5 kali diameter, atau pada sampel dalam bentuk kiub.

Mari kita lihat gambar rajah mampatan keluli dan besi tuang. Untuk kejelasan, kami menggambarkannya dalam rajah yang sama dengan gambar rajah tegangan bahan-bahan ini (Rajah 2.19). Pada suku pertama terdapat gambar rajah tegangan, dan pada suku ketiga - gambar rajah mampatan.

Pada permulaan pemuatan, gambar rajah mampatan keluli ialah garis lurus condong dengan cerun yang sama seperti semasa tegangan. Kemudian gambar rajah bergerak ke kawasan hasil (kawasan hasil tidak dinyatakan dengan jelas seperti semasa ketegangan). Selanjutnya, lengkung bengkok sedikit dan tidak putus, kerana sampel keluli tidak dimusnahkan, tetapi hanya diratakan. Modulus keanjalan keluli E di bawah mampatan dan tegangan adalah sama. Kekuatan hasil σ t + = σ t - juga sama. Adalah mustahil untuk mendapatkan kekuatan mampatan, sama seperti mustahil untuk mendapatkan ciri keplastikan.

Gambar rajah tegangan dan mampatan besi tuang adalah serupa dalam bentuk: ia bengkok dari awal dan apabila mencapai beban maksimum putus. Walau bagaimanapun, besi tuang berfungsi lebih baik dalam pemampatan berbanding tegangan (σ inci - = 5 σ inci +). Kekuatan tegangan σ pch adalah satu-satunya ciri mekanikal besi tuang yang diperoleh melalui ujian mampatan.

Geseran yang berlaku semasa ujian antara plat mesin dan hujung sampel mempunyai kesan yang ketara ke atas keputusan ujian dan sifat kemusnahan. Sampel keluli silinder mengambil bentuk tong (Rajah 2.20a), keretakan muncul dalam kiub besi tuang pada sudut 45 0 terhadap arah beban. Jika kita mengecualikan pengaruh geseran dengan melincirkan hujung sampel dengan parafin, keretakan akan muncul mengikut arah beban dan daya yang paling besar akan menjadi kurang (Rajah 2.20, b dan c). Kebanyakan bahan rapuh (konkrit, batu) gagal di bawah pemampatan dengan cara yang sama seperti besi tuang dan mempunyai gambar rajah mampatan yang serupa.

Adalah menarik untuk menguji kayu - anisotropik, i.e. mempunyai kekuatan yang berbeza bergantung kepada arah daya berhubung dengan arah gentian bahan. Semakin banyak plastik gentian kaca yang digunakan secara meluas juga adalah anisotropik. Apabila dimampatkan di sepanjang gentian, kayu adalah lebih kuat daripada apabila dimampatkan merentasi gentian (lengkung 1 dan 2 dalam Rajah 2.21). Lengkung 1 adalah serupa dengan lengkung mampatan bahan rapuh. Kemusnahan berlaku disebabkan oleh anjakan satu bahagian kubus berbanding bahagian yang lain (Rajah 2.20, d). Apabila dimampatkan merentasi gentian, kayu tidak runtuh, tetapi ditekan (Rajah 2.20e).

Apabila menguji sampel keluli untuk ketegangan, kami mendapati perubahan dalam sifat mekanikal akibat regangan sehingga ubah bentuk sisa yang ketara muncul - pengerasan sejuk. Mari lihat bagaimana sampel berkelakuan selepas pengerasan semasa ujian mampatan. Dalam Rajah 2.19 rajah ditunjukkan dengan garis putus-putus. Mampatan mengikuti lengkung NC 2 L 2, yang terletak di atas gambar rajah mampatan sampel yang tidak mengalami pengerasan kerja OC 1 L 1, dan hampir selari dengan yang terakhir. Selepas pengerasan oleh ketegangan, had kekadaran dan hasil mampatan berkurangan. Fenomena ini dipanggil kesan Bauschinger, dinamakan sempena saintis yang pertama kali menggambarkannya.

2.6.3. Penentuan kekerasan

Ujian mekanikal dan teknologi yang sangat biasa ialah penentuan kekerasan. Ini disebabkan oleh kelajuan dan kesederhanaan ujian sedemikian dan nilai maklumat yang diperoleh: kekerasan mencirikan keadaan permukaan bahagian sebelum dan selepas pemprosesan teknologi(pelindapkejutan, nitriding, dll.), daripadanya seseorang secara tidak langsung boleh menilai nilai kekuatan tegangan.

Kekerasan bahan dipanggil keupayaan untuk menahan penembusan mekanikal yang lain, lebih padu. Kuantiti yang mencirikan kekerasan dipanggil nombor kekerasan. Boleh ditentukan kaedah yang berbeza, mereka berbeza dalam saiz dan dimensi dan sentiasa disertakan dengan petunjuk kaedah penentuan mereka.

Kaedah yang paling biasa ialah kaedah Brinell. Ujian ini terdiri daripada menekan bola keluli yang dikeraskan dengan diameter D ke dalam sampel (Rajah 2.22a). Bola dipegang untuk beberapa waktu di bawah beban P, akibatnya cetakan (lubang) dengan diameter d kekal di permukaan. Nisbah beban dalam kN kepada luas permukaan cetakan dalam cm 2 dipanggil nombor kekerasan Brinell

. (2.30)

Untuk menentukan nombor kekerasan Brinell, instrumen ujian khas digunakan, diameter lekukan diukur dengan mikroskop mudah alih. Biasanya HB tidak dikira menggunakan formula (2.30), tetapi didapati daripada jadual.

Menggunakan nombor kekerasan HB, adalah mungkin untuk mendapatkan nilai anggaran kekuatan tegangan beberapa logam tanpa memusnahkan sampel, kerana terdapat hubungan linear antara σ inci dan HB: σ inci = k ∙ HB (untuk keluli karbon rendah k = 0.36, untuk keluli berkekuatan tinggi k = 0.33, untuk besi tuang k = 0.15, untuk aloi aluminium k = 0.38, untuk aloi titanium k = 0.3).

Kaedah yang sangat mudah dan meluas untuk menentukan kekerasan menurut Rockwell. Dalam kaedah ini, kon berlian dengan sudut puncak 120 darjah dan jejari kelengkungan 0.2 mm, atau bola keluli dengan diameter 1.5875 mm (1/16 inci) digunakan sebagai indentor yang ditekan ke dalam sampel. Ujian berlaku mengikut skema yang ditunjukkan dalam Rajah. 2.22, b. Mula-mula, kon ditekan masuk dengan beban awal P0 = 100 N, yang tidak dikeluarkan sehingga akhir ujian. Di bawah beban ini, kon direndam ke kedalaman h0. Kemudian beban penuh P = P 0 + P 1 dikenakan pada kon (dua pilihan: A – P 1 = 500 N dan C – P 1 = 1400 N), dan kedalaman lekukan meningkat. Selepas mengeluarkan beban utama P 1, kedalaman h 1 kekal. Kedalaman lekukan yang diperoleh disebabkan oleh beban utama P 1, sama dengan h = h 1 – h 0, mencirikan kekerasan Rockwell. Nombor kekerasan ditentukan oleh formula

, (2.31)

di mana 0.002 ialah nilai pembahagian skala penunjuk penguji kekerasan.

Terdapat kaedah lain untuk menentukan kekerasan (Vickers, Shore, microhardness), yang tidak dibincangkan di sini.

Untuk menilai kekuatan elemen struktur, konsep tegasan kerja (reka bentuk), tegasan had, tegasan dibenarkan dan margin keselamatan diperkenalkan. Ia dikira mengikut kebergantungan yang dibentangkan dalam klausa 4.2, 4.3.

Voltan kendalian (dikira).  Dan  mencirikan keadaan tertekan elemen struktur di bawah tindakan beban operasi.

Tekanan muktamad  lim Dan  lim mencirikan sifat mekanikal bahan dan berbahaya untuk elemen struktur dari segi kekuatannya.

Tegasan yang dibenarkan [  ] Dan [  ] adalah selamat dan memastikan kekuatan elemen struktur di bawah keadaan operasi yang diberikan.

Margin keselamatan n menetapkan nisbah tegasan maksimum dan dibenarkan, dengan mengambil kira kesan negatif terhadap kekuatan pelbagai faktor yang tidak diambil kira.

Untuk pengendalian bahagian mekanisme yang selamat, adalah perlu bahawa tegasan maksimum yang timbul dalam bahagian yang dimuatkan tidak melebihi nilai yang dibenarkan untuk bahan tertentu:

;
,

di mana
Dan
– tegasan tertinggi (normal  dan tangensial ) dalam bahagian berbahaya;
Dan – nilai yang dibenarkan bagi voltan ini.

Untuk rintangan kompleks, voltan setara ditentukan
di bahagian berbahaya. Keadaan kekuatan mempunyai bentuk

.

Tegasan dibenarkan ditentukan bergantung kepada tegasan maksimum  lim Dan  lim diperoleh semasa ujian bahan: di bawah beban statik - kekuatan tegangan
Dan τ DALAM untuk bahan rapuh, kekuatan hasil
Dan τ T untuk bahan plastik; di bawah beban kitaran – had ketahanan Dan τ r :

;
.

Faktor keselamatan dilantik berdasarkan pengalaman dalam reka bentuk dan pengendalian struktur yang serupa.

Untuk bahagian mesin dan mekanisme yang beroperasi di bawah beban kitaran dan mempunyai hayat perkhidmatan yang terhad, pengiraan tegasan yang dibenarkan dijalankan mengikut kebergantungan:

;
,

di mana
– pekali ketahanan, dengan mengambil kira hayat perkhidmatan yang ditentukan.

Kira pekali ketahanan mengikut pergantungan

,

di mana
– bilangan asas kitaran ujian untuk bahan dan jenis ubah bentuk tertentu;
– bilangan kitaran pemuatan bahagian yang sepadan dengan hayat perkhidmatan yang ditentukan; m – penunjuk tahap keluk daya tahan.

Apabila mereka bentuk elemen struktur, dua kaedah pengiraan kekuatan digunakan:

pengiraan reka bentuk berdasarkan tegasan yang dibenarkan untuk menentukan dimensi utama struktur;

pengiraan pengesahan untuk menilai prestasi struktur sedia ada.

5.5. Contoh pengiraan

5.5.1. Pengiraan bar berlangkah untuk kekuatan statik

R

Untuk setiap skema yang dibentangkan kami tentukan:

1. Jenis ubah bentuk:

cx. 1 - regangan; cx. 2 - kilasan; cx. 3 - bengkok tulen.

2. Faktor daya dalaman:

cx. 1 - kekuatan biasa

N = 2F = 2800 = 1600 H;

cx. 2 – tork M X = T = 2Fh = 280010 = 16000 N mm;

cx. 3 – momen lentur M = 2Fh = 280010 = 16000 N mm.

3. Jenis tegasan dan magnitudnya dalam bahagian A dan B:

cx. 1 – biasa
:

MPa;

MPa;

cx. 2 – tangen
:

MPa;

MPa;

cx. 3 - biasa
:

MPa;

MPa.

4. Antara rajah tegasan yang manakah sepadan dengan setiap skema pemuatan:

cx. 1 – ep. 3; cx. 2 – ep. 2; cx. 3 – ep. 1.

5. Pemenuhan keadaan kekuatan:

cx. 1 - syarat dipenuhi:
MPa
MPa;

cx. 2 - syarat tidak dipenuhi:
MPa
MPa;

cx. 3 - syarat tidak dipenuhi:
MPa
MPa.

6. Diameter minimum yang dibenarkan memastikan pemenuhan keadaan kekuatan:

cx. 2:
mm;

cx. 3:
mm.

7. Kekuatan maksimum yang dibenarkanFdaripada keadaan kekuatan:

cx. 2:
N;

cx. 3:
N.

Kalkulator dalam talian menentukan anggaran tegasan yang dibenarkan σ bergantung pada suhu reka bentuk untuk pelbagai gred bahan jenis berikut: keluli karbon, keluli kromium, keluli kelas austenit, keluli kelas austenit-feritik, aluminium dan aloinya, tembaga dan aloinya, titanium dan aloinya mengikut GOST-52857.1 -2007.

Bantuan untuk pembangunan laman web projek

Pelawat Tapak yang dihormati.
Jika anda tidak dapat menjumpai apa yang anda cari, pastikan anda menulis mengenainya dalam ulasan, perkara yang hilang pada masa ini di tapak. Ini akan membantu kami memahami ke arah mana kami perlu bergerak lebih jauh, dan pelawat lain tidak lama lagi akan dapat menerima bahan yang diperlukan.
Jika tapak tersebut ternyata berguna kepada anda, dermakan tapak tersebut kepada projek tersebut hanya 2₽ dan kita akan tahu bahawa kita sedang menuju ke arah yang betul.

Terima kasih kerana sudi singgah!

I. Kaedah pengiraan:

Tegasan yang dibenarkan ditentukan mengikut GOST-52857.1-2007.

untuk keluli karbon dan aloi rendah

1. Pada suhu reka bentuk di bawah 20°C, tegasan yang dibenarkan dianggap sama seperti pada 20°C, tertakluk kepada penggunaan bahan yang dibenarkan pada suhu tertentu.
2. Untuk gred keluli 20 pada R e/20
3. Untuk gred keluli 10G2 pada R р0.2/20
4. Untuk gred keluli 09G2S, 16GS, kelas kekuatan 265 dan 296 mengikut GOST 19281, tegasan yang dibenarkan, tanpa mengira ketebalan kepingan, ditentukan untuk ketebalan melebihi 32 mm.
5. Tegasan dibenarkan yang terletak di bawah garisan mendatar adalah sah untuk hayat perkhidmatan tidak lebih daripada 10 5 jam Untuk hayat perkhidmatan reka bentuk sehingga 2 * 10 5 jam, tegasan dibenarkan yang terletak di bawah garisan mendatar didarab dengan pekali: untuk keluli karbon sebanyak 0.8; untuk keluli mangan sebanyak 0.85 pada suhu< 450 °С и на 0,8 при температуре от 450 °С до 500 °С включительно.

untuk keluli kromium tahan haba

1. Pada suhu reka bentuk di bawah 20 °C, tegasan yang dibenarkan dianggap sama seperti pada 20 °C, tertakluk kepada penggunaan bahan yang dibenarkan pada suhu tertentu.
2. Untuk suhu dinding reka bentuk pertengahan, tegasan yang dibenarkan ditentukan oleh interpolasi linear dengan membulatkan keputusan ke bawah kepada 0.5 MPa.
3. Tegasan dibenarkan yang terletak di bawah garisan mendatar adalah sah untuk hayat perkhidmatan selama 10 5 jam Untuk hayat perkhidmatan reka bentuk sehingga 2 * 10 5 jam, tegasan dibenarkan yang terletak di bawah garisan mendatar didarabkan dengan faktor 0.85.

untuk keluli austenit kalis haba, kalis haba dan kalis kakisan

1. Untuk suhu dinding reka bentuk pertengahan, tegasan yang dibenarkan ditentukan dengan menginterpolasi dua nilai terdekat yang ditunjukkan dalam jadual, dengan keputusan dibundarkan ke bawah kepada 0.5 MPa yang terdekat.
2. Untuk penempaan yang diperbuat daripada gred keluli 12Х18Н10Т, 10Х17Н13M2T, 10Х17Н13М3Т, tegasan yang dibenarkan pada suhu sehingga 550 °C didarabkan dengan 0.83.
3. Untuk gred keluli tergelek panjang 12Х18Н10Т, 10Х17Н13M2T, 10Х17Н13М3Т, tegasan yang dibenarkan pada suhu sehingga 550 °C didarab dengan nisbah (R* p0.2/20) / 240.
   (R* p0.2/20 - kekuatan hasil bahan keluli bergulung ditentukan mengikut GOST 5949).
4. Untuk penempaan dan produk panjang yang diperbuat daripada gred keluli 08X18H10T, tegasan yang dibenarkan pada suhu sehingga 550 °C didarabkan dengan 0.95.
5. Untuk penempaan yang diperbuat daripada gred keluli 03X17H14M3, tegasan yang dibenarkan didarabkan dengan 0.9.
6. Untuk penempaan yang diperbuat daripada gred keluli 03X18H11, tegasan yang dibenarkan didarabkan dengan 0.9; untuk produk panjang yang diperbuat daripada gred keluli 03X18H11, tegasan yang dibenarkan didarabkan dengan 0.8.
7. Untuk paip yang diperbuat daripada keluli gred 03Х21Н21М4ГБ (ZI-35), tegasan yang dibenarkan didarabkan dengan 0.88.
8. Untuk penempaan yang diperbuat daripada keluli gred 03Х21Н21М4ГБ (ZI-35), tegasan yang dibenarkan didarab dengan nisbah (R* p0.2/20) / 250.
   (R* p0.2/20 ialah kekuatan hasil bahan penempaan, ditentukan mengikut GOST 25054).
9. Tegasan yang dibenarkan terletak di bawah garisan mendatar adalah sah untuk hayat perkhidmatan tidak lebih daripada 10 5 jam.

Untuk hayat perkhidmatan reka bentuk sehingga 2*10 5 jam, voltan yang dibenarkan terletak di bawah garisan mendatar didarab dengan faktor 0.9 pada suhu< 600 °С и на коэффициент 0,8 при температуре от 600 °С до 700 °С включительно.

untuk keluli tahan haba, tahan haba dan tahan kakisan kelas austenit dan austenit-feritik

1. Pada suhu reka bentuk di bawah 20 °C, tegasan yang dibenarkan dianggap sama seperti pada 20 °C, tertakluk kepada penggunaan bahan yang dibenarkan pada suhu tertentu.
2. Untuk suhu dinding reka bentuk pertengahan, tegasan yang dibenarkan ditentukan dengan menginterpolasi dua nilai terdekat yang ditunjukkan dalam jadual ini, membundarkan ke bawah kepada 0.5 MPa yang terdekat.

untuk aluminium dan aloinya

1. Tegasan yang dibenarkan diberikan untuk aluminium dan aloinya dalam keadaan sepuhlindap.
2. Tegasan yang dibenarkan diberikan untuk ketebalan kepingan dan plat gred aluminium A85M, A8M tidak lebih daripada 30 mm, gred lain - tidak lebih daripada 60 mm.

untuk kuprum dan aloinya

1. Tegasan dibenarkan diberikan untuk kuprum dan aloinya dalam keadaan sepuhlindap.
2. Tegasan yang dibenarkan diberikan untuk ketebalan kepingan dari 3 hingga 10 mm.
3. Untuk nilai perantaraan suhu dinding yang dikira, tegasan yang dibenarkan ditentukan oleh interpolasi linear dengan membulatkan keputusan kepada 0.1 MPa ke arah nilai yang lebih rendah.

untuk titanium dan aloinya

1. Pada suhu reka bentuk di bawah 20 °C, tegasan yang dibenarkan diambil sebagai sama seperti pada 20 °C, tertakluk kepada keizinan menggunakan bahan pada suhu tertentu.
2. Untuk penempaan dan rod, tegasan yang dibenarkan didarabkan dengan 0.8.

II. Definisi dan tatatanda:

R e/20 - nilai minimum kekuatan alah pada suhu 20 °C, MPa; R р0.2/20 - nilai minimum kekuatan hasil bersyarat pada pemanjangan kekal 0.2% pada suhu 20 °C, MPa. dibenarkan
ketegangan - tegasan tertinggi yang boleh dibenarkan dalam struktur, tertakluk kepada operasi yang selamat, boleh dipercayai dan tahan lama. Nilai tegasan yang dibenarkan ditentukan dengan membahagikan kekuatan tegangan, kekuatan alah, dsb. dengan nilai yang lebih besar daripada satu, dipanggil faktor keselamatan. dikira
suhu - suhu dinding peralatan atau saluran paip, sama dengan nilai suhu purata aritmetik maksimum pada permukaan luar dan dalam dalam satu bahagian dalam keadaan operasi biasa (untuk bahagian kapal reaktor nuklear, suhu reka bentuk ditentukan dengan mengambil kira dalaman haba dibebaskan sebagai nilai kamiran purata taburan suhu ke atas ketebalan dinding vesel (PNAE G-7-002-86, klausa 2.2; PNAE G-7-008-89, lampiran 1).

Suhu reka bentuk

• , Fasal 5.1. Suhu yang dikira digunakan untuk menentukan ciri fizikal dan mekanikal bahan dan tegasan yang dibenarkan, serta semasa mengira kekuatan dengan mengambil kira pengaruh suhu.
• , Fasal 5.2. Suhu reka bentuk ditentukan berdasarkan pengiraan haba atau keputusan ujian, atau pengalaman pengendalian kapal yang serupa.
• Suhu dinding tertinggi diambil sebagai suhu reka bentuk dinding vesel atau radas. Pada suhu di bawah 20 °C, suhu 20 °C diambil sebagai suhu reka bentuk apabila menentukan tegasan yang dibenarkan.
• ,bahagian 5.3. Sekiranya mustahil untuk menjalankan pengiraan atau pengukuran haba dan jika semasa operasi suhu dinding meningkat kepada suhu medium yang bersentuhan dengan dinding, maka suhu tertinggi medium, tetapi tidak lebih rendah daripada 20 °C, harus diambil. sebagai suhu reka bentuk.
• Apabila memanaskan dengan nyalaan terbuka, gas ekzos atau pemanas elektrik, suhu reka bentuk diambil sama dengan suhu ambien meningkat sebanyak 20 °C untuk pemanasan tertutup dan sebanyak 50 °C untuk pemanasan terus, melainkan data yang lebih tepat tersedia.
• ,bahagian 5.4. Jika vesel atau radas dikendalikan di bawah beberapa keadaan pemuatan yang berbeza atau elemen yang berbeza peranti beroperasi dalam keadaan yang berbeza, untuk setiap mod anda boleh menentukan suhu reka bentuk anda (GOST-52857.1-2007, klausa 5).

III. Catatan:

Blok data sumber diserlahkan kuning , blok pengiraan perantaraan diserlahkan dengan warna biru, blok penyelesaian diserlahkan dengan warna hijau.

Membolehkan anda menentukan tekanan muktamad(), di mana bahan sampel dimusnahkan secara langsung atau ubah bentuk plastik besar berlaku di dalamnya.

Tekanan muktamad dalam pengiraan kekuatan

Sebagai voltan muktamad dalam pengiraan kekuatan perkara berikut diterima:

tekanan hasil untuk bahan plastik (dipercayai bahawa pemusnahan bahan plastik bermula apabila ubah bentuk plastik yang ketara muncul di dalamnya)

,

kekuatan tegangan untuk bahan rapuh, yang nilainya berbeza:

Untuk menyediakan bahagian sebenar, perlu memilih dimensi dan bahannya supaya maksimum yang berlaku pada satu ketika semasa operasi adalah kurang daripada had:

Walau bagaimanapun, walaupun tegasan yang dikira tertinggi dalam sesuatu bahagian adalah hampir dengan tegasan muktamad, kekuatannya masih belum dapat dijamin.

Bertindak pada bahagian tidak boleh dipasang dengan cukup tepat,

tegasan reka bentuk dalam bahagian kadangkala boleh dikira hanya lebih kurang,

Penyimpangan antara ciri sebenar dan yang dikira adalah mungkin.

Bahagian mesti direka dengan beberapa reka bentuk faktor keselamatan:

.

Jelas bahawa semakin besar n, semakin kuat bahagian tersebut. Walau bagaimanapun sangat besar faktor keselamatan membawa kepada pembaziran bahan, dan ini menjadikan bahagian itu berat dan tidak ekonomik.

Bergantung pada tujuan struktur, faktor keselamatan yang diperlukan ditubuhkan.

Keadaan kekuatan: kekuatan bahagian dianggap terjamin jika . Menggunakan ungkapan , mari kita tulis semula keadaan kekuatan sebagai:

Dari sini anda boleh mendapatkan satu lagi bentuk rakaman keadaan kekuatan:

Hubungan di sebelah kanan ketaksamaan terakhir dipanggil voltan yang dibenarkan:

Jika had dan, oleh itu, tegasan yang dibenarkan semasa tegangan dan mampatan adalah berbeza, ia ditandakan dengan dan. Menggunakan konsep voltan yang dibenarkan, Boleh keadaan kekuatan rumuskan seperti berikut: kekuatan sesuatu bahagian dipastikan jika apa yang berlaku di dalamnya voltan tertinggi tidak melebihi voltan yang dibenarkan.

Untuk menentukan tegasan yang dibenarkan dalam kejuruteraan mekanikal, kaedah asas berikut digunakan.
1. Faktor keselamatan yang dibezakan didapati sebagai hasil darab beberapa pekali separa yang mengambil kira kebolehpercayaan bahan, tahap tanggungjawab bahagian, ketepatan formula pengiraan dan daya bertindak dan faktor lain yang menentukan keadaan operasi bahagian.
2. Tabular - voltan yang dibenarkan diambil mengikut piawaian, sistematik dalam bentuk jadual
(Jadual 1 - 7). Kaedah ini kurang tepat, tetapi adalah yang paling mudah dan paling mudah untuk kegunaan praktikal dalam reka bentuk dan pengiraan kekuatan ujian.

Dalam kerja biro reka bentuk dan dalam pengiraan bahagian mesin, kedua-duanya dibezakan dan kaedah jadual, serta gabungannya. Dalam jadual 4 - 6 menunjukkan tegasan yang dibenarkan untuk bahagian tuangan bukan standard yang kaedah pengiraan khas dan tegasan dibenarkan yang sepadan belum dibangunkan. Bahagian biasa (contohnya, gear dan roda cacing, takal) hendaklah dikira menggunakan kaedah yang diberikan dalam bahagian yang sepadan dalam buku rujukan atau kesusasteraan khusus.

Tegasan dibenarkan yang diberikan adalah bertujuan untuk pengiraan anggaran hanya untuk beban asas. Untuk pengiraan yang lebih tepat dengan mengambil kira beban tambahan (contohnya, dinamik), nilai jadual perlu ditingkatkan sebanyak 20 - 30%.

Tegasan yang dibenarkan diberikan tanpa mengambil kira kepekatan tegasan dan dimensi bahagian, dikira untuk sampel keluli yang digilap licin dengan diameter 6-12 mm dan untuk yang bulat yang tidak dirawat. tuangan besi dengan diameter 30 mm. Apabila menentukan tegasan tertinggi dalam bahagian yang dikira, adalah perlu untuk mendarabkan tegasan nominal σ nom dan τ nom dengan faktor kepekatan k σ atau k τ:

1. Tekanan yang dibenarkan*
untuk keluli karbon kualiti biasa dalam keadaan gulung panas

2. Sifat mekanikal dan tegasan yang dibenarkan
keluli struktur kualiti karbon

3. Sifat mekanikal dan tegasan yang dibenarkan
keluli struktur aloi

4. Sifat mekanikal dan tegasan yang dibenarkan
untuk tuangan yang diperbuat daripada keluli karbon dan aloi

5. Sifat mekanikal dan tegasan yang dibenarkan
untuk tuangan besi tuang kelabu

6. Sifat mekanikal dan tegasan yang dibenarkan
untuk tuangan besi mulur

7. Tegasan yang dibenarkan untuk bahagian plastik

Untuk keluli mulur (tidak dikeraskan). untuk tegasan statik (jenis I beban), pekali kepekatan tidak diambil kira. Untuk keluli homogen (σ dalam > 1300 MPa, serta dalam kes operasinya pada suhu rendah), pekali kepekatan, dengan kehadiran kepekatan tegasan, dimasukkan ke dalam pengiraan di bawah beban. saya jenis (k > 1). Bagi keluli mulur di bawah beban berubah-ubah dan dengan kehadiran kepekatan tegasan, tegasan ini mesti diambil kira.

Untuk besi tuang dalam kebanyakan kes, pekali kepekatan tegasan adalah lebih kurang sama dengan kesatuan untuk semua jenis beban (I - III). Apabila mengira kekuatan untuk mengambil kira dimensi bahagian, tegasan dibenarkan yang dijadualkan untuk bahagian tuangan hendaklah didarabkan dengan faktor skala bersamaan dengan 1.4 ... 5.

Anggaran pergantungan empirikal had ketahanan untuk kes pemuatan dengan kitaran simetri:

untuk keluli karbon:
- apabila membongkok, σ -1 = (0.40÷0.46)σ in;
σ -1р = (0.65÷0.75)σ -1;
- semasa kilasan, τ -1 = (0.55÷0.65)σ -1;

untuk keluli aloi:
- apabila membongkok, σ -1 = (0.45÷0.55)σ in;
- apabila diregangkan atau dimampatkan, σ -1р = (0.70÷0.90)σ -1;
- semasa kilasan, τ -1 = (0.50÷0.65)σ -1;

untuk tuangan keluli:
- apabila membongkok, σ -1 = (0.35÷0.45)σ in;
- apabila diregangkan atau dimampatkan, σ -1р = (0.65÷0.75)σ -1;
- semasa kilasan, τ -1 = (0.55÷0.65)σ -1.

Sifat mekanikal dan tegasan yang dibenarkan bagi besi tuang anti geseran:
- kekuatan lentur muktamad 250 ÷ 300 MPa,
- tegasan lentur yang dibenarkan: 95 MPa untuk I; 70 MPa - II: 45 MPa - III, di mana I. II, III adalah sebutan jenis beban, lihat jadual. 1.

Anggaran tegasan yang dibenarkan untuk logam bukan ferus dalam tegangan dan mampatan. MPa:
- 30...110 - untuk tembaga;
- 60...130 - loyang;
- 50...110 - gangsa;
- 25...70 - aluminium;
- 70...140 - duralumin.