לכל חומר יש קבוצה של תכונות שקובעות את המאפיינים הנוספים שלו. אחת מהתכונות הללו היא העמידות בפני מתח מכני, הנקראת מתח אולטימטיבי. תחת מושג זה מובן לא רק הרס החומר בנקודת השבר, אלא גם הופעת דפורמציה שיורית. במילים אחרות, זוהי התנגדות לכוחות חיצוניים המובילים להיחלשות הכוח. המאמר מדבר על מה זה מתח כזה, איך הוא מחושב ואיך הוא נקבע.
מהו האינדיקטור הזה?
לחץ אולטימטיבי של חומר הוא חוזק המתיחה המקסימלי שיש להפעיל על שטח החתך שלו, שהוא יכול לעמוד בפניו עד שהוא ייהרס לחלוטין או שבר. נוסחת חישוב פשוטה נראית כך: מתח שווה לכוח חלקי שטח. ניתן לראות ממנו שככל שהשטח גדול יותר, יש צורך בפחות כוח.לְצַרֵף. זה נכון ולהיפך. ככל שהחתך של חלק העבודה קטן יותר, כך יידרש כוח רב יותר כדי לשבור אותו.
עם זאת, מדדי הקשיחות של חומרים שונים אינם זהים. חלקם שבירים, אחרים גמישים. המתח המרבי המותר עבור כל אחד נקבע על ידי בדיקות מכניות. התוצאה נחשבת להשגה כאשר מופיעים סימנים חיצוניים של הפרת שלמות על פני הדגימה. הם יכולים לבוא לידי ביטוי בצורה של הרס או שבר. עבור האחרונים משתמשים במונח "נקודת תשואה". הראשון מדבר על שבריריות, השני - על פלסטיות.
שני המושגים קשורים ללחץ הסופי שבו חוזק החומר נשבר. הבה נבחן ביתר פירוט כיצד מבדילים בין שני מושגים אלה.
מתח ונזילות
ניתן לחלק את הקשיחות של חומרים לשני מושגים כמו שבירות וגמישות:
- הראשון כרוך בהרס של מבנה המדגם כבר בכוחות פועלים נמוכים. חומרים אלסטיים מתנגדים להשפעה חיצונית, ומשאירים רק עיוות שיורי בצורה של שבר. מכאן נובע שעבור אלמנטים פלסטיים, קריטריון השבריריות הוא כיפוף, מכיוון שהוא מתרחש מוקדם יותר מהרס מוחלט.
- כדי לכופף את המדגם, אתה צריך להתאמץ פחות מאשר לשבור. לכן, עבור חלקי פלסטיק, הלחץ האולטימטיבי הוא חוזק התפוקה. גם למוצרים שבירים יש נזילות, אבל המחוון הזה קטן מדי עבורם.
מתח,המתרחש בחתך הרוחב של המדגם נקרא המחושב. לאחר מכן, נשקול זאת ביתר פירוט.
נוסחאות לחישוב מתח
חישוב מתחי הגבול מתבצע לפי הנוסחה הבאה:
s=s(prev.) / n
איפה:
- s - מתח רגיל המכוון בניצב לפני השטח של המוצר;
- s(prev.) - הלחץ האולטימטיבי, המוביל להרס מוחלט של המדגם או לעיוות שלה, ולגבי חומרים רקיעים (רכים), הערך מרמז על חוזק התנובה, ועבור אלמנטים שבירים - הערך חוזק מתיחה;
- n - מקדם בטיחות מנורמל, הכרחי כדי לפצות על עומסי יתר זמניים על מבני עבודה העשויים מחומר זה.
כדי לחשב עומסי גזירה השתמש בנוסחה:
t=s / 1 + v
בתוך זה:
- t - מתח גזירה;
- v - יחס פואסון, המוחל על חומר בנייה ספציפי.
מסקנה
אינדיקטור המתח הוא פרמטר חשוב לחישוב חוזק מבנה העבודה. הוא משמש בתכנון של אלמנטים נושאי עומס. עוזר לקבוע את המידה שבה חלק מילא את תפקידו ואת חיי השירות שלו.
