ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ

ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ

При расчетах ЛА на прочность определяются основные факторы, характеризующие работу части конструкции, а именно, наибольшие:

· Нормальные напряжения

· Касательные напряжения

· Относительные удлинения (деформации)

· Сдвиги (сдвиговые деформации).

По величине этих факторов, учитывая свойства примененного материала, можно судить о прочности конструкции.

На основе опыта и наблюдений вводится гипотеза о преимущественном влиянии того или иного фактора на разрушение материала (или определенным образом выбранной совокупности двух или нескольких факторов), то есть предполагается , что прочность материала будет нарушена , когда данный фактор (или совокупность) достигнет некоторого предельного значения. Такая гипотеза обычно называется гипотезой прочности.

Удобство пользования теорией прочности очевидно: она избавляет от необходимости испытывать прочность непосредственно проектируемой детали. Достаточно произвести опыт над образцом из данного материала в наиболее простых условиях , например, испытать призматический образец на простое растяжение.

В основном материалы можно разделить на хрупкие и пластичные . Но один и тот же материал может быть отнесен и ли к хрупким, или пластичным в зависимости от температуры , способа действия сил и других факторов.

ПЕРВАЯ ТЕОРИЯ ПРОЧНОСТИ.

Выдвинута Галилеем в ХVII веке и после него поддерживалась рядом крупных исследователей. Согласно этой теории фактором , вызывающим разрушение материала, являются наибольшие нормальные напряжения – растягивающие или сжимающие.

Если обозначим через главные напряжения в данной точке конструкции, а через - предел прочности образца из того же материала на растяжение или сжатие (пока предположим, что оно одинаково по величине в том и другом случаях), то, принимая первую теорию прочности, можно утверждать, что предел прочности в рассматриваемой точке конструкции не будет достигнут при условии

А в случае плоского напряженного состояния (в пластинах, оболочках):

Если имеем дело с пластичным материалом , обладающим пределом пропорциональности , то должно обозначать или предел пропорциональности или предел текучести.

Если же материал не следует закону Гука , как, например, чугун , то за предел прочного сопротивления принимается .

Эта теория наиболее пригодна для материалов хрупких или переходящих перед разрушением в хрупкое состояние, но она несостоятельна для материалов, переходящих перед разрушением в пластическое состояние.

ВТОРАЯ ТЕОРИЯ ПРОЧНОСТИ.

В этой теории за основной фактор, определяющий прочное сопротивление материала, принимается относительное удлинение. Прочность в исследуемой точке будет нарушена, если наибольшее относительное удлинение в ней достигнет той же величины , при которой получается предел прочности образца на растяжение-сжатие . Эта теория впервые была выдвинута в 1682 году Мариоттом.