200 likes | 697 Views
Pružnost a pevnost Prostý smyk, Hookův zákon pro smyk, pevnostní a deformační rovnice, dovolené napětí ve smyku, stříhání materiálu 01. Technická mechanika. Ing. Martin Hendrych. www.zlinskedumy.cz. Prostý smyk.
E N D
Pružnost a pevnostProstý smyk, Hookův zákon pro smyk, pevnostní a deformační rovnice, dovolené napětí ve smyku, stříhání materiálu 01 Technická mechanika Ing. Martin Hendrych www.zlinskedumy.cz
Prostý smyk • Namáhání prostým smykem vzniká tehdy, když dvě stejně velké síly opačného smyslu působí na společné nositelce, procházející těžištěm průřezu.
Prostý smyk • Materiál se brání snaze vnějších sil posunout po sobě obě části vnitřní silou, která se projeví tečným napětím.
Namáhání na smyk • Tento ideální případ se vyskytuje jen u velmi přesného stříhání materiálu. V obecném případě síly neleží na společné nositelce a kromě posuvu profilu dojde vždy ještě k ohybu.
Deformace smykem • Mysleme si, že nosník se skládá z jednotlivých vrstviček, které by se účinkem síly po sobě posunuly.
Deformace smykem • Původně vodorovné roviny nosníku se skloní o malý úhel . • pro velmi malé úhly platí
Hookův zákon pro smyk • Až po mez úměrnosti mezi zkosem a napětím platí • Dosadíme-li za konstantu , dostaneme Hookův zákon pro smyk • G … modul pružnosti ve smyku [MPa] (závisí na druhu materiálu)
Deformační rovnice • Pro modul pružnosti ve smyku G platí … Poissonovo číslo • Pro oceli přibližně platí
Deformační rovnice • Z Hookova zákona lze dosazením získat deformační rovnici. ; … tuhost ve smyku
Pevnostní rovnice ve smyku • V praxi přídavný ohyb většinou zanedbáváme, takže pevnostní rovnice má stejný tvar jako rovnice v tahu a tlaku. • Pevnostní rovnice n … počet střižných ploch
Pevnostní rovnice ve smyku • Rovnici můžeme použít třemi způsoby. Obdobně jako i pro ostatní způsoby namáhání. • Kontrolní výpočet – skutečné napětí nesmí překročit hodnotu dovoleného napětí.
Pevnostní rovnice ve smyku • Návrhový výpočet – počítáme (navrhujeme) velikost průřezu. • Výpočet únosnosti – počítáme velikost přípustné síly.
Dovolené napětí ve smyku • Z diagramu pro zkoušku smykem vyplývá: • Pro houževnaté materiály přibližně platí • Pro křehké materiály obdobně platí
Stříhání materiálu • Při stříhání materiálu musíme materiál porušit a proto platí upravená pevnostní rovnice … obvod střihu … tloušťka stříhaného materiálu
Stříhání materiálu • Z uvedené rovnice zpravidla vyjadřujeme potřebnou střižnou sílu. • Střižná síla musí působit v těžišti střižných sil (těžiště obvodových čar výstřižku). • Pro praktické výpočty z technologických důvodů sílu násobíme koeficientem.
Literatura a zdroje informací • MRŇÁK, Ladislav a Alexander DRLA. MECHANIKA: Pružnost a pevnost. 3., opravené vydání. Praha: SNTL, 1981.