Предел прочности на срез: Соотношение между прочностью при срезе и другими свойствами металла

alexxlab | 25.05.2023 | 0 | Разное

Содержание

Испытание стали на срез

Лабораторная работа №7 по испытанию на срез стального образца из малоуглеродистой стали.

Цель работы – изучить характер разрушения стальных образцов и определить предел прочности малоуглеродистой стали при срезе.

Основные сведения

Испытание на срез воспроизводит условие нагружения таких деталей, как заклепки, «чистые» болты, шпонки, штифты и т.п. Методика расчета элементов, работающих на срез, в значительной мере опирается на теорию чистого сдвига.

Известно, что между пределом прочности на растяжение σ_пч и пределом прочности на срез τ_пч существует довольно устойчивое соотношение (например, для стали τ_пч = 0,6-0,8 σ_пч).

Обычные элементы, работающие в конструкциях на срез (болты, заклепки, шпонки), одновременно подвергаются действию и нормальных напряжений, возникающих по сечениям, испытывающим срез. Следовательно, материал таких элементов находится в более сложных условиях работы, чем чистый сдвиг.

Величина предела прочности при срезе имеет практическую ценность только в том случае, если нагружение образца будет близко к реальным условиям, поэтому испытания на срез в лабораториях чаще всего проводят при помощи специального приспособления (рис. 7.1), изготовленного из закаленной стали и осуществляющего двойной срез.

Рис. 7.1. Схема приспособления для испытания образцов на срез

Работа проводится на универсальной испытательной машине УММ-20 с использованием нескольких образцов круглого сечения различного диаметра d.

Стержень обмеряется и закладывается в отверстие проушины, причем диаметр его выбирается так, чтобы обеспечить плотное касание к стенкам отверстий. После разрушения образца силой F_ср определяется его прочность на срез по удвоенной площади поперечного сечения 2А.

Порядок выполнения и обработка результатов

После установки приспособления, закладки в него образца, его разрушения и внешнего осмотра для каждого образца подсчитывается τ_пч. Затем определяются средние значения τ_{пч ср} по результатам испытания нескольких образцов и находится опытное отношение τ_{пч ср} / σ_пч.

Полученное отношение есть смысл сравнить с 0,6-0,8, если образцы на срез были изготовлены из того же материала, что и на растяжение. Оформление результатов работы проводится в журнале испытаний с показом эскизов до испытаний и после испытания.

Контрольные вопросы

Какие задачи мы ставим перед собой при испытаниях на срез цилиндрических образцов?
Как определяются допускаемые касательные напряжения и есть ли аналогия между соотношениями τ_пч / σ_пч и [τ] / [σ]?
Соответствует ли работа деталей, работающих на срез, теоретическим предпосылкам и зависимостям чистого сдвига?

Определение напряжений при изгибе >
Примеры решения задач >

Сохранить или поделиться с друзьями

Вы находитесь тут:

На нашем сайте Вы можете получить решение задач и онлайн помощь

Подробнее

Стоимость мы сообщим в течение 5 минут
на указанный вами адрес электронной почты.

Если стоимость устроит вы сможете оформить заказ.

НАБОР СТУДЕНТА ДЛЯ УЧЁБЫ

На нашем сайте можно бесплатно скачать:

– Рамки A4 для учебных работ
– Миллиметровки разного цвета
– Шрифты чертежные ГОСТ
– Листы в клетку и в линейку

Сохранить или поделиться с друзьями

Заказать решение

Поиск формул и решений задач

Предел прочности на сдвиг – Calculations & Formula

Login

Our 3D CAD supplier models have been moved to 3Dfindit.com, the new visual search engine for 3D CAD, CAE & BIM models.

You can log in there with your existing account of this site.

The content remains free of charge.

Social Share

ALL#ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

Предел прочности на сдвиг (4389 views – Calculations (Mech&Elec))

Предел прочности на сдвиг – механическое напряжение, взаимосвязанное с пределом текучести или пределом прочности, в результате чего материал повреждается в результате сдвига. Когда бумага разрезается ножницами, бумага выходит из строя при сдвиге. For shear stress τ {\displaystyle \tau } : τ = σ 1 − σ 3 2 , {\displaystyle \tau ={\frac {\sigma _{1}-\sigma _{3}}{2}},} где σ 1 {\displaystyle \sigma _{1}} главное напряжение σ 3 {\displaystyle \sigma _{3}} В общем случае пластичные материалы (например, алюминий) разрушаются при сдвиге, тогда как хрупкие материалы (например, чугун) выходят из строя из-за расятжения .

{2}}}}
Go to Article

3D CAD Models – Shear pin

Предел прочности на сдвиг

Предел прочности на сдвиг – механическое напряжение, взаимосвязанное с пределом текучести или пределом прочности, в результате чего материал повреждается в результате сдвига. Когда бумага разрезается ножницами, бумага выходит из строя при сдвиге.

For shear stress τ{\displaystyle \tau }:

τ=σ1−σ32,{\displaystyle \tau ={\frac {\sigma _{1}-\sigma _{3}}{2}},}

где

σ1{\displaystyle \sigma _{1}} главное напряжение

σ3{\displaystyle \sigma _{3}}

В общем случае пластичные материалы (например, алюминий) разрушаются при сдвиге, тогда как хрупкие материалы (например, чугун) выходят из строя из-за расятжения ^[1].

Предельная прочность на срез(τ{\displaystyle \tau }) болта:

τ=FA=Fπrbolt2=4Fπdbolt2{\displaystyle \tau ={\frac {F}{A}}={\frac {F}{\pi r_{bolt}^{2}}}={\frac {4F}{\pi d_{bolt}^{2}}}}

Предел прочности на сдвиг различных материалов

^[2]

Материал	Предел прочности (отношение)	Предел текучести (отношение)
Сталь	USS = approx. 0.75*UTS	SYS = approx. 0.58*TYS
Ковкий чугун	USS = approx. 0.9*UTS	SYS = approx. 0.75*TYS
Пластичное железо	USS = approx. 1.0*UTS
сварочная сталь	USS = approx. 0.83*UTS
Чугун	USS = approx. 1.3*UTS
Аллюминий	USS = approx. 0.65*UTS	SYS = approx. 0.55*TYS

USS: Ultimate Shear Strength, UTS: Ultimate Tensile Strength, SYS: Shear Yield Stress, TYS: Tensile Yield Stress

Материал	Предельное напряжение, Фунт на квадратный дюйм	Предельное напряжение, кПа
Стеклопластик (23 ^o C)^[3]	7.82	53.9

This article uses material from the Wikipedia article “Предел прочности на сдвиг”, which is released under the Creative Commons Attribution-Share-Alike License 3. 0. There is a list of all authors in Wikipedia

Calculations (Mech&Elec)

Flächenträgheitsmoment

Что такое прочность на сдвиг?

Последнее обновление: 2 сентября 2020 г.

Что означает прочность на сдвиг?

Прочность материала на сдвиг определяется как его способность противостоять силам, которые заставляют внутреннюю структуру материала скользить относительно самой себя. Прочность материала на сдвиг может быть измерена как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Например, если сила заставляет слои объекта скользить в горизонтальном направлении, материал будет демонстрировать прочность на горизонтальный сдвиг. И наоборот, если сила заставляет слои материала скользить в вертикальном направлении, материал будет демонстрировать прочность на вертикальный сдвиг.

Чтобы лучше понять прочность на сдвиг, рассмотрите возможность подъема горизонтальной стопки книг, нажав на них с обоих концов (каждая рука действует как опора). Сила сжатия, вызванная сжатием стопки книг, создает силу трения между книгами. Это трение представляет собой вертикальную силу, которая не дает книгам скользить друг относительно друга и разваливаться.

Тот же принцип применим к твердым объектам. Предположим, что вертикальная (или горизонтальная) сила больше прочности материала на сдвиг. В этом случае объект может испытать разрушение при сдвиге, когда объект разделяется на две или более скользящих частей. Например, сила, приложенная к двутавровой балке здания, может вызвать разрушение при сдвиге, которое разделит двутавровую балку на две части, поскольку они скользят друг относительно друга из-за вертикальной нагрузки.

Прочность объекта на сдвиг может сильно зависеть от коррозии. Коррозия – это процесс разрушения, который уменьшает толщину металлических компонентов. Утончение из-за коррозии может уменьшить площадь поперечного сечения компонента, тем самым снижая его прочность на сдвиг.

Если корродированный участок подвергается нагрузкам, которые превышают его сниженную способность к сдвигу, может произойти разрушение при сдвиге, что может привести к катастрофическому общему разрушению конструкции.

Corrosionpedia объясняет прочность на сдвиг

В строительстве и машиностроении прочность материалов на сдвиг играет важную роль в безопасном проектировании компонентов, таких как балки, колонны, болты и т. д. Например, в железобетонных балках используется арматура в виде хомутов. для увеличения прочности элемента на сдвиг.

Прочность материала на сдвиг сильно зависит от площади его поперечного сечения. Чем шире и толще секция, тем выше прочность на сдвиг компонента.

Например, в проектировании конструкций прочность на сдвиг стенки стальной балки определяется как:

0,6 F _y x A _w

Где:

F _y = предел текучести стали

A _w

Прочие области применения прочности на сдвиг

Прочность на сдвиг можно использовать не только для прогнозирования механизмов разрушения конструкций и компонентов, но и в следующих целях:

Анализ поведения грунта

Несмотря на то, что грунт является относительно «мягким» материалом, он обладает прочностью на сдвиг. Прочность грунта на сдвиг зависит от сил трения (и других межзерновых сил) между частицами. Прочность грунта на сдвиг играет важную роль в определении устойчивости откосов и проектировании подпорных стен.

Прогнозирование характеристик клея

Клеи известны своей высокой прочностью на сдвиг. Например, если стопка книг (упомянутая ранее) склеена вместе, они, вероятно, могут действовать как балка. Инженеры часто оценивают прочность эпоксидных клеев на сдвиг, чтобы определить их эффективность в промышленности.

Связанный вопрос

Как и зачем измерять прочность защитного покрытия?

Синонимы

Прочность стали на сдвиг

Поделись этим термином

Родственные термины

Усталостная прочность
Прочность на растяжение
Напряжение растяжения
Парабалочная конструкция
Сила сдвига

Сила натяжения
Адгезионная прочность
Сила кручения
Крутящий момент
Деформация сдвига

Связанное Чтение

6 способов измерения вязкости жидкости
6 испытаний для измерения прочности материала
Влияние коррозии на предел прочности при растяжении и пластичность материала
5 способов измерения твердости материалов
Введение в серию Galvanic: гальваническая совместимость и коррозия
Электрохимия коррозии: 6 электрохимических реакций, участвующих в коррозии

Актуальные статьи

Выбор материалов

Как и почему материал ломается

Покрытия

5 наиболее распространенных типов металлических покрытий, о которых должен знать каждый

Защита от коррозии

Введение в серию Galvanic: гальваническая совместимость и коррозия

Покрытия

8 вещей, которые нужно знать о покрытиях из полимочевины

Прочность грунтов на сдвиг | Geoengineer.

Международная конференция Rocscience Inc. Rocscience International Conference 2023: Synergy in Geotechnical Engineering начинается 24 апреля 2023 г.

Ресурсы
Назначения веб-класса

Прочность на сдвиг определяется как максимальное напряжение сдвига, которое может выдержать грунт без разрушения. Прочность на сдвиг является критическим параметром в геотехнических проектах. Он необходим для определения несущей способности, проектирования подпорных стен, оценки устойчивости откосов и насыпей и т.д. сцепления (с) и угла трения (φ), а также зависит от нормального эффективного напряжения (σ’).

τ=c+σ’tanφ (1)

Наиболее распространенными испытаниями на месте являются следующие:

Испытание на сдвиг лопасти.
Стандартный тест на проникновение (SPT)
Тест на пенетрометр с конусом (CPT)
Манометр

Самый распространенный лабораторные испытания :

Испытание на прямой сдвиг
Испытание на неограниченное сжатие (UCC)
Простое испытание на сдвиг
Испытание на трехосное сжатие

Образовательные ресурсы

Прочность грунтов на сдвиг Презентация в формате Powerpoint. Подготовлено и предоставлено профессором Сивакуганом, Университет Джеймса Кука, Австралия.

Хотите читать больше, как это?

Лабораторные испытания

21 апреля 2020 г. | Образование

Лабораторные испытания являются неотъемлемой частью инженерно-геологических исследований и практики. Хорошо…

Испытание на прямой сдвиг

28 мая 2020 г. | Образование

Введение Испытание на прямой сдвиг — это экспериментальная процедура, проводимая в геотехн…

Испытание динамики грунта в лаборатории

05 сентября 2019 г. | Образование

Лабораторные динамические испытания грунта проводятся на образцах, извлеченных из интересующей области, и…

Испытание на сдвиг лопаток на месте

09 мая 2019 г. | Образование

Испытание на сдвиг лопастей является одним из наиболее распространенных методов оценки недренируемого сопротивления на месте.