IMG85

które - jeżeli element konstrukcyjny ma pozostać sprężysty - powinno być związane z naprężeniem zgodnie z prawem Hooke’a <7 = Ee.

Ugięcie nie wywołujące pęknięcia jest proporcjonalne do

Maksymalne ugięcie, nie powodujące pęknięcia elementu, osiąga się dla materiałów o największych wartościach wskaźnika funkcjonalności

(6-37)

F«F„

rysunek 6.22. Projektowanie z uwzględnieniem ograniczenia dotyczącego dopuszczalnego obciążenia i ugięcia sprężystego. W projektowaniu konstrukcji wykonywanych z polimerów, które mają mały moduł E, często stosuje się metody, w których uwzględnia się maksymalne dopuszczalne ugięcie

Dobór materiałów

Na rysunku 6.23 przedstawiono WYKRES 7: krytyczny współczynnik intensywności naprężeń Kt wykreślony w zestawieniu z modułem E. Umożliwia on porównanie materiałów ze względu na ich odporność na pękanie Kt, wiązkość G * Kt/E (istotną dla konstrukcji absorbujących energię) oraz wartości wskaźnika funkcjonalności stosowanego w projektowaniu elementów o ograniczonym, dopuszczalnym sprężystym ugięciu M = Kt/E. Prawie wszystkie metale mają wartości Kt leżące ponad granicą 15 MPam^l/J, uznawaną powszechnie przez konstruktorów za dopuszczalną. Polimery i ceramika leżą znacznie niżej. Zacieniona linia odpowiada wskaźnikowi M = Kt/E o wartości 10'³ m^i/2. Ilustruje ona, dlaczego polimery znalazły tak szerokie zastosowanie w konstrukcjach inżynierskich o ograniczonym, dopuszczalnym sprężystym ugięciu. Polimery - szczególnie nylony, poliwęglany i polistyren są bowiem w tych zastosowaniach tak dobre jak najlepsze metale.