DSC922

Wytrzymałość materiałów - dziedzina wiedzy inżynierskiej, część mechaniki technicznej zajmująca się opisem zjawisk zachodzących w materiałach konstrukcyjnych i konstrukcjach poddanych zewnętrznym obciążeniom. W ogólnym przypadku wytrzymałość zajmuje się obserwowaniem zachowania się ciała poddanego siłom zewnętrznym pod kątem odpowiadającym im (wywołanych przez nie) sił wewnętrznych i odpowiadających im naprężeń oraz wywołanych przez nie odkształceń.

Zależność pomiędzy naprężeniami i odkształceniami formułuje prawo Hooke’a. Ze względu na trudność w opisie trójwymiarowych zjawisk wytrzymałościowych dla ogólnego przypadku obciążenia rzeczywistego ciała materialnego, w praktyce inżynierskiej dokonuje się szeregu uproszczeń. Zakłada się że: ‘materiał z jakiego ciało materialne jest wykonane jest homogeniczny (jednorodnym), izotropowy i ciągły, ‘naprężenia uśredniają się w przekrojach zasada de Saint- Venanta. ‘obciążenie można zredukować do kiłku-typowych przypadków orazrte w przypadku obciążeń złożonych można dokonywać superpozycji tych prostych przypadków. Zalicza się do nich: -rozciąganie, - ściskanie, -docisk, -ścinanie, -zginanie, -skracanie

Dodatkowymi zagadnieniami jakimi zajmuje się wytrzymałość materiałów to: -stateczność ściskanych prętów prostych tzw. wy boczenie -wpływ karbu lub spiętrzenie naprężeń, -statyka układów prętowych, -belek ram i kratownic, - Wyznaczanie naprężeń i określenia wytężeń w: ‘płytach cienkich ‘prętach zakrzywionych ‘rurach cienkościennych i grubościennych ‘czaszach kulistych ‘zbiornikach cienkościennych i innych. - Zagadnienia zmęczenia materiału, reologii. Z natury rzeczy założenie o izotropowości nie zawsze maże być stosowane w przypadku, coraz powszechniej stosowanych kompozytowych materiałów konstrukcyjnych. Materiały te, w ogólności charakteryzują się anizotropowością, lecz często są tak wykonane, że można wyróżnić w nich trzy wzajemnie prostopadłe płaszczyzny symetrii własności materiałowych — wtedy materiały takie nazywamy ortotropowymi. Prawo Hooke’a — prawo mechaniki określające zależność odkształcenia od naprężenia. Głosi ono, że odkształcenie ciała pod wpływem działającej nań siły jest wprost proporcjonalne do tej siły. Elementy sprężyste: (często nazywane podatnymi) to części maszyn charakteryzujące się dużą odkształcalnością, którą osiąga się przez zastosowanie materiałów o małym module sprężystości lub przez lub przez odpowiednie kształtowanie elementów. Elementy podatne spełniają ważne funkcje: ‘umożliwiają ruch względny elementów maszyn, ‘usuwają luzy między elementami maszyn, ‘wywierają stały nacisk, ‘łagodzą uderzenia, ‘kumulują energię. Wyboczenie-w wytrzymałości materiałów odkształcenie (wygięcie) osiowo ściskanego pręta. Teoretycznie, gdy pręt jest idealnie symetryczny, a siła ściskająca idealnie osiowa i centryczna, wy boczenie nie ma prawa wystąpić. W rzeczywistych układach taki warunek jest jednak bardzo rzadko spełniony. Pręty zawsze mają pewne niedoskonałości wykonania, siły mogą być przykoszone lub obciążać pręty ekscentrycznie. W takiej sytuacji przy odpowiednio dużym obciążeniu, większym niż obciążenie dopuszczalne Pdop. istnieje niebezpieczeństwo wyboczenia. Wyboczenie może być sprężyste, to znaczy takie, gdy po odciążeniu pręta wraca on do pierwotnego, wyprostowanego kształtu lub niesprężyste, gdy pręt utrzymuje swój wyboczony kształt także po odciążeniu. Rozciąganie-w wytrzymałości materiałów definiujemy dwa podstawowe przypadki rozciągania osiowego: Rozciąganie czyste pręta, w którym do ścianek poprzecznych jednorodnego i izotropowego pręta pryzmatycznego przyłożone jest obciążenie o stałej gęstości p o zwrocie zgodnym z wektorem normalnym powierzchni ścianki poprzecznej (prostopadłym do ścianki, skierowanym na zewnątrz). Dla tego przypadku wytrzymałościowego znane jest rzeczywiste rozwiązanie zagadnienia brzegowego liniowej teorii sprężystości. Rozciąganie proste pręta, które różni się od rozciągania „czystego” tym, że obciążenie zastępujemy dwójką przeciwnie skierowanych równych co do wartości i współliniowych sił skupionych, działających w osi tego pręta. Liczba Poissona - symbol v. Współczynnik różny dla różnych substancji określający ich zachowanie podczas rozciągania. Przy rozciąganiu elementarnej kostki sześciennej, w czasie gdy jeden bok ulega wydłużeniu, dwa inne