Chaque matériau possède un ensemble de propriétés qui déterminent ses autres caractéristiques. L'une de ces qualités est la résistance aux contraintes mécaniques, appelée contrainte ultime. Sous ce concept, on entend non seulement la destruction du matériau au point de rupture, mais également l'apparition de déformations résiduelles. En d'autres termes, il s'agit d'une réaction aux forces extérieures qui entraînent un affaiblissement de la force. L'article explique ce qu'est une telle tension, comment elle est calculée et comment elle est déterminée.
Qu'est-ce que cet indicateur ?
La contrainte ultime d'un matériau est la résistance à la traction maximale qui doit être appliquée à sa section transversale, à laquelle il peut résister jusqu'à ce qu'il soit complètement détruit ou fracturé. Une formule de calcul simple ressemble à ceci: la contrainte est égale à la force divisée par la surface. On peut en déduire que plus la zone est grande, moins la force est nécessaire.attacher. Il en est de même et vice versa. Plus la section transversale de la pièce est petite, plus il faudra de force pour la casser.
Cependant, les indices de rigidité des différents matériaux ne sont pas les mêmes. Certains sont cassants, d'autres sont souples. La contrainte maximale admissible pour chacun est déterminée par des essais mécaniques. Le résultat est considéré comme atteint lorsque des signes externes de violation de l'intégrité apparaissent à la surface de l'échantillon. Ils peuvent s'exprimer sous forme de destruction ou de fracture. Pour ces derniers, le terme « point de rendement » est utilisé. Le premier parle de fragilité, le second de plasticité.
Les deux concepts sont associés à la contrainte ultime à laquelle la résistance du matériau est rompue. Examinons plus en détail comment ces deux concepts sont distingués.
Tension et fluidité
La rigidité des matériaux peut être divisée en deux concepts tels que la fragilité et la ductilité:
- Le premier implique la destruction de la structure de l'échantillon déjà à de faibles forces d'action. Les matériaux élastiques résistent aux chocs externes, ne laissant que des déformations résiduelles sous la forme d'une fracture. Il s'ensuit que pour les éléments plastiques, le critère de fragilité est la flexion, puisqu'elle intervient avant la destruction complète.
- Pour plier l'échantillon, vous devez faire moins d'effort que pour casser. Par conséquent, pour les pièces en plastique, la contrainte ultime est la limite d'élasticité. Les produits fragiles ont aussi de la fluidité, mais cet indicateur est trop petit pour eux.
Tension,qui se produit dans la section transversale de l'échantillon est appelée celle calculée. Ensuite, nous l'examinerons plus en détail.
Formules de calcul de la contrainte
Le calcul des contraintes limites s'effectue selon la formule suivante:
s=s(préc.) / n
Où:
- s - contrainte normale dirigée perpendiculairement à la surface du produit;
- s(prev.) - la contrainte ultime, qui conduit à la destruction complète de l'échantillon ou à sa déformation, et pour les matériaux ductiles (mous), la valeur implique la limite d'élasticité, et pour les éléments fragiles - la résistance à la traction;
- n - facteur de sécurité normalisé, qui est nécessaire pour compenser les surcharges temporaires sur les structures de travail faites de ce matériau.
Pour calculer les charges de cisaillement, utilisez la formule:
t=s / 1 + v
Dedans:
- t - contrainte de cisaillement;
- v - Coefficient de Poisson appliqué à un matériau de construction spécifique.
Conclusion
L'indicateur de contrainte est un paramètre important pour le calcul de la résistance de la structure de travail. Il est utilisé dans la conception des éléments porteurs. Aide à déterminer dans quelle mesure une pièce a rempli sa fonction et sa durée de vie.
