Каково допустимое напряжение, если: Fпц = 1,6 кН, FТ = 2 кН, Fmax = 5,0 кН, запас прочности s = 2, площадь поперечного
Каково допустимое напряжение, если: Fпц = 1,6 кН, FТ = 2 кН, Fmax = 5,0 кН, запас прочности s = 2, площадь поперечного сечения А = 40 мм2?
13.11.2023 23:02
Объяснение: Допустимое напряжение - это максимальное напряжение, которое может выдержать материал без его разрушения или деформации. Для расчета допустимого напряжения мы используем формулу:
σдоп = Fmax / (s * A)
где:
σдоп - допустимое напряжение;
Fmax - максимальная сила, действующая на материал;
s - запас прочности материала;
A - площадь поперечного сечения материала.
В данной задаче у нас имеются следующие значения:
Fmax = 5,0 кН (килоньютон);
s = 2 (запас прочности);
A = 40 мм2 (квадратные миллиметры).
Применяя формулу, мы получаем:
σдоп = 5,0 кН / (2 * 40 мм2)
Необходимо учесть, что площадь поперечного сечения должна быть приведена к одной системе единиц, поэтому мы преобразуем ее из мм2 в м2, разделив на 1000000:
σдоп = 5,0 * 1000 Н / (2 * 40 * 10^-6 м2)
σдоп = 250000 Н / (80 * 10^-6 м2)
σдоп = 3125000 Н/м2
Таким образом, допустимое напряжение составляет 3125000 Н/м2.
Совет: Чтобы лучше понять расчет допустимого напряжения, стоит изучить основные концепции и формулы, связанные с механикой материалов и Ньютоновской механикой.
Задание: Найти допустимое напряжение материала, если Fmax = 8,0 кН, s = 3, A = 50 мм2.
Пояснение:
Допустимое напряжение - это максимальное значение напряжения, которое материал или конструкция может выдержать без разрушения. Для расчета допустимого напряжения используется формула:
σдоп = Fmax / A
где:
σдоп - допустимое напряжение;
Fmax - максимальная сила, которую может выдержать материал или конструкция;
A - площадь поперечного сечения.
В данной задаче нам даны следующие данные:
Fпц = 1,6 кН (сила на пятачке);
FТ = 2 кН (сила на торцевых стенках);
Fmax = 5,0 кН (максимальная сила);
s = 2 (запас прочности);
A = 40 мм2 (площадь поперечного сечения).
Прежде чем рассчитать допустимое напряжение, нужно найти максимальную силу, которую материал может выдержать без разрушения. Для этого находим силу, действующую на наиболее неблагоприятном сечении, используя формулу:
Fmax = max(Fпц, FТ)
Теперь можем рассчитать допустимое напряжение, подставив значения в формулу:
σдоп = Fmax / A
Для того чтобы найти допустимое напряжение, нужно разделить максимальную силу на площадь поперечного сечения.
Например:
Найти допустимое напряжение, если Fпц = 1,6 кН, FТ = 2 кН, Fmax = 5,0 кН, запас прочности s = 2, площадь поперечного сечения А = 40 мм2.
Решение:
Сначала найдем максимальную силу, действующую на наиболее неблагоприятном сечении:
Fmax = max(Fпц, FТ) = max(1,6 кН, 2 кН) = 2 кН
Теперь рассчитаем допустимое напряжение:
σдоп = Fmax / A = 2 кН / 40 мм2 = 0,05 кН/мм2
Таким образом, допустимое напряжение составляет 0,05 кН/мм2.
Совет:
Для лучшего понимания темы допустимого напряжения рекомендуется изучить связанные понятия, такие как сила, площадь поперечного сечения, а также формулы, используемые для их вычисления. Также обратите внимание на значение запаса прочности. Запас прочности указывает, во сколько раз допустимое напряжение ниже предела прочности материала или конструкции.
Практика:
Допустим, у вас есть стержень с площадью поперечного сечения 50 мм2. Известно, что на стержень действует сила 100 Н. Рассчитайте допустимое напряжение, если предел прочности материала стержня равен 200 МПа.