Хрупкостью называется способность материала разрушаться без образования заметных остаточных деформаций.
Для таких материалов удлинение при разрыве составляет от долей процента до 5 %. Это свойство противоположно свойству пластичности. На рис.1 для сравнения приведены диаграммы растяжения
Для большинства конструкционных материалов модуль упругости, пределы упругости и текучести при растяжении и сжатии можно считать одинаковыми. Предел прочности хрупких материалов (например, чугунов) при сжатии может быть значительно выше, чем при растяжении.
Максимальное напряжение на диаграмме, которое способен выдержать образец хрупкого материала, называют пределом прочности (временным сопротивлением) и обозначают σ_в (при сжатии σ_вс).
Для гарантии работоспособности детали вводят ограничения на величину максимально возможных рабочих напряжений, которые называют допускаемыми - [σ], МПа. [σ]<σ_lim Условие прочности рассчитываемой детали машины выражается неравенством

σ<[σ]

τ<[τ]

где σ и [σ] - соответственно рабочее и допускаемое нормальные напряжения;
τ и [τ] - рабочее и допускаемое касательные напряжения.
Распространенный метод оценки прочности деталей машин - сравнение действительного коэффициента запаса прочности - S рассчитываемой детали с допускаемым коэффициентом запаса прочности [S], где
S = σ_lim/σ;     [S] = σ_lim/[σ];
В этом случае условие прочности рассчитываемой детали машины выражается неравенством S > [S];     (1.3)
Оценка прочности по допускаемым напряжениям не дает представления о степени надежности, так как в неравенство в явном виде не входит ни одно из предельных напряжений (σ_Т, σ_B , σ_-1 , и т.д.).
Практически расчет по допускаемым напряжениям обычно выполняют как проектировочный для определения требуемых размеров детали. На этой стадии проектирования в большинстве случаев практически невозможно более или менее точно учесть все факторы, влияющие на прочность детали (концентрация напряжений и т. д.). Поэтому, выполняют уточненный проверочный расчет сконструированной детали на основе ее рабочего чертежа, где достаточно точно учитывают концентрацию напряжений, масштабный эффект и т. п.
Проверочный расчет выполняют непосредственно по коэффициентам запаса прочности.
В случае, если действительный коэффициент запаса существенно отличается от допускаемого, в размеры и конструкцию детали вносят соответствующие коррективы.
Для выбора допускаемых напряжений и коэффициентов запаса прочности в машиностроении пользуются двумя методами: табличным и дифференциальным.

<= [1] [2] [3] [4] [5] [6] =>