Który materiał będzie wytrzymalszy?

Dyskusje na temat ogólnych konstrukcji i budowy maszyn oraz obliczeń mechanicznych

Autor tematu
kamil13-93
Nowy użytkownik, używaj wyszukiwarki
Nowy użytkownik, używaj wyszukiwarki
Posty w temacie: 2
Posty: 6
Rejestracja: 03 wrz 2012, 18:21
Lokalizacja: Rypin

Który materiał będzie wytrzymalszy?

#1

Post napisał: kamil13-93 » 01 cze 2019, 08:40

Panie i panowie, krótkie pytanie, buduję prostą ramę blacharską, nie musi być mega solidna, jednak chciałbym aby było to możliwie wytrzymałe z dostępnych materiałów. Mam do wyboru profil zamknięty kwadratowy o wymiarach 120x120x5 w gatunku S235 oraz profil zamknięty kwadratowy o wymiarach 90x90x8 w gatunku S355. Konstrukcja będzie działać głównie na zginanie. Co będzie wytrzymalsze?




StudentIB
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Posty w temacie: 3
Posty: 190
Rejestracja: 23 paź 2015, 00:00
Lokalizacja: Poznań

Re: Który materiał będzie wytrzymalszy?

#2

Post napisał: StudentIB » 01 cze 2019, 08:55

Wskaźnik wytrzymałości na zginanie profilu zamkniętego kwadratowego to:

W=(1/6)*((H^4 - h^4)/H)

gdzie: H - wymiar zew. profilu (szer. i wys.), h - wymiar wew. profilu

Wystarczy to podstawić do wzoru:
σ_max = M_max/W

żeby zobaczyć jak wymiary profilu wpłyną na naprężenia.

Materiał wpłynie tylko na ugięcie, ale żeby je policzyć musisz już znać sposób podparcia i obciążenia belki.


Autor tematu
kamil13-93
Nowy użytkownik, używaj wyszukiwarki
Nowy użytkownik, używaj wyszukiwarki
Posty w temacie: 2
Posty: 6
Rejestracja: 03 wrz 2012, 18:21
Lokalizacja: Rypin

Re: Który materiał będzie wytrzymalszy?

#3

Post napisał: kamil13-93 » 01 cze 2019, 09:42

To, że profil o wymiarach 120x120x5 ma wyższy wskaźnik wytrzymałości to wiem, odczytałem to z danych firm handlujących stałą. Ciekawiło mnie jak gatunek stali wpłynie na wytrzymałość i odkształcenia.


StudentIB
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Posty w temacie: 3
Posty: 190
Rejestracja: 23 paź 2015, 00:00
Lokalizacja: Poznań

Re: Który materiał będzie wytrzymalszy?

#4

Post napisał: StudentIB » 01 cze 2019, 09:51

Pod kątem naprężeń jedynie zmieni się ich limit (bo jest inna granica plastyczności).

Natomiast co do odkształceń to potrzeba więcej danych na temat belki, ale ogólnie ugięcie zależy od momentu bezwładności (czyli przekroju) i modułu Younga (czyli materiału) - tzw. sztywność na zginanie EI:

y′′ = -M/EI

Im iloczyn EI większy tym ugięcie mniejsze.

Tu masz wzory na maksymalne ugięcie typowych belek:

http://mechanik.edu.pl/learning/projekt ... _belek.pdf


abcdef
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Posty w temacie: 1
Posty: 244
Rejestracja: 11 mar 2018, 10:39

Re: Który materiał będzie wytrzymalszy?

#5

Post napisał: abcdef » 01 cze 2019, 10:35

mówisz że na zginanie. A w ilu kierunkach? Bo jak w jednym to użyj dwuteownika?

Awatar użytkownika

ASOR
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Posty w temacie: 1
Posty: 231
Rejestracja: 18 sty 2011, 18:13
Lokalizacja: Warszawa

Re: Który materiał będzie wytrzymalszy?

#6

Post napisał: ASOR » 02 cze 2019, 11:29

StudentIB pisze:
01 cze 2019, 09:51
Natomiast co do odkształceń to potrzeba więcej danych na temat belki, ale ogólnie ugięcie zależy od momentu bezwładności (czyli przekroju) i modułu Younga (czyli materiału) - tzw. sztywność na zginanie EI:
Moduł younga jest praktycznie taki sam dla wszystkich gatunków stali, więc ugięcie (sztywność) zależy tylko od geometrii.


StudentIB
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Specjalista poziom 1 (min. 100)
Posty w temacie: 3
Posty: 190
Rejestracja: 23 paź 2015, 00:00
Lokalizacja: Poznań

Re: Który materiał będzie wytrzymalszy?

#7

Post napisał: StudentIB » 02 cze 2019, 13:43

Owszem, jeśli porównujemy tylko te 2 gatunki stali to można uznać, że E jest takie samo (podobnie jak wsp. Poissona potrzebny do analiz MES). Wtedy tylko jest różnica w wytrzymałości podyktowana różną granicą plastyczności. Ja napisałem ogólnie gdybyśmy chcieli porównać np. aluminium i stal.

ODPOWIEDZ Poprzedni tematNastępny temat

Wróć do „Obliczenia Mechaniczne / Projektowanie Maszyn / Podstawy Konstrukcji Maszyn (PKM)”