1. Теорії граничних напружених станів.
Під міцністю розуміється не тільки не руйнування, а й поява пластичної деформації в таких
обсягах, які не спотворюють форму і розміри деталі. Саме тому в якості граничних напружень при
розрахунку в разі розтягування, стиснення, вигину або крутіння беруть границю міцності
)( пчпч для крихких матеріалів і границю текучості )( тт для пластичних матеріалів. В
одному випадку в якості граничного стану приймається такий напружений стан, при якому
відбувається перехід матеріалу в околиці цієї точки з пружного стану в пластичне, в іншому -
руйнування матеріалу. Ці умови характеризуються критеріями пластичності і критеріями
руйнування.
При складному напруженому стані слід говорити не про граничні напруження, а про
граничний напружений стан (ГНС) в небезпечній точці тіла. Складність визначення граничних
напружених станів змушує шукати обхідні шляхи для оцінки небезпеки напруженого стану в
деталі. Такими шляхами є введення так званих гіпотез пластичності і міцності.
Теорія міцності є гіпотеза про причини руйнування матеріалу, що дає можливість судити про
граничний напружений стан матеріалу на основі даних про його міцність при простому
розтягуванні або стисканні, що досить просто здійснюється при експериментальних дослідженнях
механічних властивостей матеріалу.
Під коефіцієнтом запасу n в даному напруженому стані будемо розуміти число, що показує,
у скільки разів треба одночасно збільшити всі компоненти напруженого стану, щоб воно стало
граничним.
Якщо в двох напружених станах коефіцієнти запасу рівні, то такі напружені стани
називаються рівнонебезпечними. При побудові теорії граничного напруженого стану (ТГНС)
прийнято досліджуваний напружений стан порівнювати з еквівалентним (еталонним) одноосьовим
розтягуванням з головним напруженням екв , як найбільш типовим і легко здійсненним в
лабораторних умовах напруженим станом (рис. 15). Еквівалентне напруження - це таке
напруження, яке слід створити в розтягнутому зразку, щоб його напружений стан був
рівнонебезпечним з заданим складним напруженим станом.
рис. 15
Основне завдання теорії граничного напруженого стану (гіпотези міцності) полягає в
наступному: необхідно встановити такий критерій, за допомогою якого, знаючи поведінку
матеріалу при одноосьовому розтягуванні, можна передбачити настання граничного стану
матеріалу (текучості або руйнування) при довільних напружених станах.
