Naprężenia dopuszczalne

Obliczenia naprężeń dopuszczalnych przeprowadza się w celu sprawdzenia, czy naprężenia nominalne σ_n nie będą większe lub równe od dopuszczalnych k.

Wzór:

gdzie:

- σ_n- naprężenia nominalne,

- k- naprężenia dopuszczalne.

Naprężenia dopuszczalne przyjmują różne oznaczenia:

- k_r dla rozciągania,

- k_g dla zginania,

- k_t dla ścinania,

- k_s dla skręcania,

- k_d dla docisku powierzchniowego.

Naprężenia dopuszczalne wyznacza się ze wzorów:

- dla materiałów plastycznych (obciążeń stałych):

- dla materiałów mających granicę plastyczności (rozciąganie):

- dla pozostałych materiałów:

gdzie:

- k_r- naprężenia dopuszczalne na rozciąganie,

- Q_r- granica plastyczności,

- R_r- wytrzymałość na rozciąganie,

- x_w- wymagany współczynnik bezpieczeństwa w odniesieniu do granicy plastyczności,

- x_rw- wymagany współczynnik bezpieczeństwa w odniesieniu do wytrzymałości na rozciąganie.

Ustalenie wartości współczynnika bezpieczeństwa x_w zależy od zastosowania danego materiału i nie jest prostym zagadnieniem. Należy uwzględnić:

- jednorodność materiału (wtrącenia niemetaliczne, pory),

- naprężenia wstępne (skurczowe, hartownicze),

- obciążenia przewidziane i przypadkowe (naprężenia od drgań własnych),

- wartości obliczone za pomocą wzorów są przybliżeniem rzeczywistych,

- uszkodzenie części (wysoki współczynnik dla ważnych części, mniejszy dla pozostałych),

- czas eksploatacji (korozja, ścieranie),

- kontrola wymiarów,

- siły udarne (przy nagłych obciążeniach powstają naprężenia większe niż przy statycznym obciążeniu),

- spiętrzenie naprężeń.

Dla mostów, kotłów parowych, zbiorników itp. należy stosować normy państwowe.

Można wyznaczyć przybliżoną wartość współczynnika bezpieczeństwa:

gdzie:

- x₁- współczynnik pewności założeń,

- x₂- współczynnik ważności przedmiotu,

- x₃- współczynnik jednorodności materiału,

- x₄- współczynnik zachowania wymiarów.