一、 塑性材料和脆性材料的劃分:
一般來說,我們把延伸率大于5%的金屬材料稱為塑性材料,比如:低碳鋼、非淬硬中碳鋼、退火球墨鑄鐵、銅和鋁等;把延伸率小于5%的金屬材料稱為脆性材料,如淬硬的工具鋼、灰口鑄鐵、陶瓷等。
對(duì)于塑性材料來說,其抗拉與抗壓強(qiáng)度基本相等;對(duì)于脆性材料來說,其抗拉強(qiáng)度一般小于其抗壓強(qiáng)度。
塑性材料失效一般用屈服強(qiáng)度衡量;脆性材料失效一般用抗拉強(qiáng)度衡量。
二、 剪切與擠壓強(qiáng)度的計(jì)算
1、 剪切力的計(jì)算
一般情況下,受剪切構(gòu)件中的變形及其受力情況極為復(fù)雜,剪切面上的應(yīng)力分布規(guī)律是難以用理論方法計(jì)算的,所以工程上一般采用實(shí)用的計(jì)算方法,即假設(shè)應(yīng)力在剪切面內(nèi)是均勻分布的情況下加以計(jì)算。
于是,平均切應(yīng)力(或稱名義切應(yīng)力)τ=FQ/A;其中,F(xiàn)Q為外加載荷力,A為構(gòu)件的橫截面面積。
當(dāng)載荷FQ加大到破壞載荷Fb時(shí),其切應(yīng)力則被稱為極限切應(yīng)力τb;現(xiàn)在我們將τb除以安全系數(shù)n,即得許用切應(yīng)力[τb],[τb]= τb/n。
這樣一來,剪切計(jì)算成立的強(qiáng)度條件即可表示為:τ= FQ/A≤[τb]。
2、 擠壓強(qiáng)度計(jì)算
與上面計(jì)算抗剪切強(qiáng)度的方法相似,構(gòu)件的名義擠壓應(yīng)力建立的條件是:
σbs=Fbs/Abs≤[σbs];其中Abs為擠壓面積,等于實(shí)際擠壓面的投影的面積(即直徑面積),σbs為擠壓應(yīng)力,[σbs]為許用擠壓應(yīng)力。
3、 許用應(yīng)力通常是依據(jù)實(shí)際工作條件(比如:材料、連接方式和載荷情況等),在設(shè)計(jì)規(guī)范中差得的。一般來說,許用切應(yīng)力[τ]要比同樣材料的許用應(yīng)力[σ]要小,而許用擠壓應(yīng)力[σbs]要比許用應(yīng)力[σ]要大。
對(duì)于塑性材料:[τ]=(0.6~0.8) ×[σ];[σbs]=(1.5~2.5)×[σ]。
對(duì)于脆性材料:[τ]=(0.8~1.0) ×[σ];[σbs]=(0.9~1.5)×[σ]。
【附1】其他資料推薦的許用許用應(yīng)力與許用切應(yīng)力和許用擠壓應(yīng)力的關(guān)系(注意:使用符號(hào)與前述有所區(qū)別):
1、許用切應(yīng)力:塑性材料[τ]=(0.5~0.7) ×[σ],脆性材料[τ]=(0.8~1) ×[σ]
2、許用擠壓應(yīng)力: 塑性材料[β]=(1.5~2.5) ×[σ], 脆性材料 [β]=(0.9~1.5) ×[σ]
【附2】安全系數(shù)n的選擇:
讀罷該文,如果你對(duì)50多歲老機(jī)械工程師總結(jié)的材料力學(xué)中的一些計(jì)算感到頓然開朗,那么就給一點(diǎn)賞錢吧!總結(jié)不易啊!同時(shí)我堅(jiān)信我總結(jié)的比大學(xué)教授講得更簡潔明白!哈哈!吹牛啦!
聯(lián)系客服