Przy złożonym stanie naprężeń:
O, = (Jr + <JK < kr (lub krj lub krc) (przy naprężeniach normalnych)
GZ = '\J(Jg2 + (a • Ts)2 < kg (lub kgj lub kgo) (przy naprężeniach o różnych kierunkach)
Powyższy wzór oparty na hipotezie wytrzymałościowej HUBERA wymaga określenia współczynnika a (określa on stosunek naprężeń dopuszczalnych normalnych do stycznych).
Obliczenia realizujemy w jednostkach układu SI. Jednostką naprężenia jest Pascal (lPa = lN/mm2). Stosujemy krotności (kPa, MPa).
Uprościć obliczenia można poprzez zastosowanie tzw. wzorów liczbowych.
Naprężenia, które mogą pozostać w materiale bez obawy naruszenia warunku wytrzymałości i warunku sztywności nazywamy naprężeniami dopuszczalnymi. Wartości naprężeń dopuszczalnych ustalone są w zależności od własności materiału i charakteru obciążeń.
Podstawowe własności wytrzymałościowe:
minimalna wytrzymałość na rozciąganie (tzw. wytrzymałość doraźna - Rm. „,in (materiały kruche i plastyczne);
granica plastyczności - Rt. min (dla materiałów plastycznych).
Za podstawę do ustalania naprężeń dopuszczalnych przy obciążeniach stałych przyjmujemy:
Re - dla materiału plastycznego;
Rm - dla materiału kruchego.
W celu uzyskania określonego stopnia pewności, że dana część nie ulegnie zniszczeniu lub odkształceniu trwałemu wprowadza się współczynniki bezpieczeństwa.
Naprężenia dopuszczalne wyznaczamy z wzorów:
gdzie:
xc - współczynnik bezpieczeństwa dla materiałów plastycznych; xm — współczynnik bezpieczeństwa dla materiałów kruchych
Przeciętne wartości współczynników bezpieczeństwa__Tablica 1.1
Materiał |
xe |
xm |
Stale, staliwa, żeliwo ciągliwe |
2 -r 2,3 | |
Żeliwa szare |
3,5 | |
Stopy miedzi |
3 -r 4 | |
Stopy aluminium |
3,5 -i- 4 |
7