31061 skanuj0015 (297)

a)    w projektowaniu nowych konstrukcji — w celu ustalenia optymalnych wymiarów części; jeżeli kształt i wymiary części są ustalone na podstawie wymagań konstrukcyjno-technologicznych, wówczas obliczenia te mają na celu sprawdzenie nośności części;

b)    podczas badań kontrolnych części pracujących — badania te wykonuje się np. w razie wystąpienia zmiany obciążenia (rodzaju lub wartości) albo przy ustalaniu przyczyn zniszczenia części.

Obliczenia wytrzymałościowe wykonuje się na podstawie warunku: naprężenia rzeczywiste¹) muszą być mniejsze od naprężeń dopuszczalnych lub najwyżej im równe. Podstawowe wzory wytrzymałościowe uwzględniając ten warunek można przedstawić w postaci uogólnionej

F    M

jako g (lub i, lub p) = — ^ k oraz g (lub t) = — ^ k    (1.1.)

S    W

gdzie:

g — naprężenia rzeczywiste normalne przy rozciąganiu, ściskaniu i zginaniu, w Pa,

t — naprężenia rzeczywiste styczne przy ścinaniu i skręcaniu, w Pa, p — naciski powierzchniowe, w Pa,

F — obciążenia rozciągające, ściskające lub ścinające, w N,

S — pole powierzchni przekroju narażonego na zniszczenie lub pole powierzchni nacisku, w m²,

M — obciążenie momentem (przy zginaniu M_g, przy skręcaniu M_s), w N m, W— wskaźnik wytrzymałości przekroju (przy zginaniu W_x, przy skręcaniu W₀), w m³,

k — naprężenia (lub naciski) dopuszczalne, w Pa.

W celu odróżniania naprężeń odpowiadających poszczególnym rodzajom obciążeń, przy symbolach naprężeń podaje się następujące wskaźniki (indeksy): rozciąganie — r, ściskanie — c, ścinanie — t, zginanie — g, skręcanie — s (np. G_g, t_s, k_r, k_c itd.). W przypadku naprężeń wywołanych obciążeniami zmiennymi w zapisie symbolowym umieszcza się drugi wskaźnik (indeks): j — przy obciążeniach tętniących (jednostronnie zmiennych) lub o — przy obciążeniach wahadłowych (obustronnie zmiennych), np. k_rj, k_gj, k_so. Przy obciążeniach rozciągająco-ściskających łączy się wskaźniki r i c (k_rc).

W przypadku występowania złożonego stanu naprężeń wyznacza się naprężenia zastępcze według następujących wzorów:

G_z = G_r + G_g < k_r (lub k_rj lub k_rc)    (1.2)

o^-, =    + (^a' ^xs)² < K (lub k_gj lub k_go)    (1.3)

16

1

Uwaga. Określenie naprężenia rzeczywiste stosuje się w zasadzie do naprężeń występujących w czasie pracy elementów, natomiast przy obliczeniach uwzględniających wymiary elementów, charakter obciążenia i dane wytrzymałościowe materiału należałoby używać terminu naprężenia obliczeniowe. W podręczniku naprężenia obliczeniowe są traktowane jako naprężenia rzeczywiste.