Questo articolo discute delle sollecitazioni di flessione ammissibili. Il termine ammissibile impone un limite che non può essere superato. Definisce un limite di sicurezza che se superato può portare al guasto.
Durante la progettazione dei componenti meccanici, vengono presi in considerazione anche problemi sconosciuti a causa dei quali viene introdotto un fattore di sicurezza. L'aumento dei livelli di sicurezza aumenta anche il costo del prodotto, quindi durante la progettazione viene negoziata una quantità ideale di sollecitazione consentita.
Qual è lo sforzo di flessione ammissibile?
Ammissibile curvatura lo stress è la quantità di stress più sicura che può essere applicata al componente senza timore di cedimento. Questo è un termine molto importante utilizzato nell'industria meccanica e edile. Conoscere le sollecitazioni ammissibili aiuta a decidere il materiale appropriato da utilizzare.
Qualsiasi quantità di sollecitazione oltre il limite di sollecitazione consentito è un segno di pericolo per il componente. La formula per la sollecitazione di flessione ammissibile è discussa nelle sezioni successive di questo articolo. Questa sollecitazione è diversa dalla massima sollecitazione flessionale e può essere uguale o inferiore alla massima sollecitazione flessionale.
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Massimo sforzo di flessione
Il valore della sollecitazione flessionale oltre il quale il componente sicuramente cederà è chiamato sollecitazione flessionale massima. Questo è il limite superiore di sollecitazione o il punto di rottura/frattura del materiale.
Questo è il limite finale della sollecitazione che può essere applicata al materiale. Oltre questo limite il componente ha il 100% di probabilità di guasto. Questa sollecitazione è maggiore della sollecitazione di flessione ammissibile.
Formula di sollecitazione di flessione ammissibile
Lo stress ammissibile dipende da vari fattori, considerando ogni singolo fattore viene derivato un unico termine chiamato fattore di sicurezza. Il fattore di sicurezza differenzia il termine massimo sollecitazione di flessione e la sollecitazione flessionale ammissibile.
La massima sollecitazione di flessione è discussa nella sezione precedente. La formula per la sollecitazione di flessione ammissibile è riportata di seguito: σammissibile =max/Fs
Se il fattore di sicurezza è l'unità, la sollecitazione flessionale massima è uguale alla sollecitazione flessionale ammissibile.
Come calcolare lo sforzo di flessione ammissibile
La sollecitazione flessionale ammissibile viene calcolata utilizzando la formula discussa nella sezione precedente. Il prerequisito per il calcolo della sollecitazione flessionale ammissibile è la determinazione del fattore di sicurezza in funzione del tipo di applicazione e della sollecitazione flessionale massima.
Resistenza alla flessione ammissibile del calcestruzzo
Il calcestruzzo è ampiamente utilizzato nel settore edile. Oggigiorno prevalgono anche strade in cemento su vasta scala. È molto importante conoscere la resistenza alla flessione del calcestruzzo.
La resistenza alla flessione di diversi gradi di calcestruzzo è indicata di seguito-
- M15-5.0 MPa
- M20-7.0 MPa
- M25-8.5 MPa
- M30-10.0 MPa
- M40-13.0 MPa
- M45-14.5 MPa
- M50-16.0 MPa
Resistenza alla flessione ammissibile dell'alluminio
L'alluminio ha un vantaggio meccanico rispetto ad altri metalli in quanto è più leggero. Ci sono pochi gradi di alluminio che possono essere facilmente piegati, sono-
- Lega di alluminio 3003
- Lega di alluminio 5052
- Lega di alluminio 5083
La resistenza alla flessione del grado di alluminio AL6061 è di 299 MPa e questo valore può aumentare fino a 446 MPa per i compositi CSA ibridi, una versione superiore di circa il 49% rispetto al metallo di base AL6061.
Resistenza alla flessione ammissibile del compensato
La resistenza alla flessione del compensato dipende dal numero di strati, dallo spessore delle bugie e dalla disposizione dei grani degli strati.
Per strati in tensione, la resistenza alla flessione è-
- Per direzione della grana parallela a span-20 MPa
- Per la direzione della grana normale a span-15MPa
Per gli strati in compressione, la resistenza alla flessione è-
- Per la direzione della grana parallela allo span-10MPa
- Per la direzione della grana normale a span-8MPa
I dati sopra riportati sono tratti da prove condotte su 5 strati di 6 mm di spessore ciascuno.
Sollecitazione di flessione ammissibile del legno
Ci sono vari tipi di legno disponibili sul mercato. I più comunemente usati sono: acero, quercia, pino, sequoia.
Le sollecitazioni di flessione ammissibili dei tipi di legno sopra menzionati sono riportate di seguito-
- Acero– 1271-1491MPa
- Quercia-1369-1610MPa
- pineta-1222-1438MPa
- Sequoia-1320-1553MPa
Come calcolare l'esempio di sollecitazione di flessione ammissibile
Consideriamo i dati forniti per un campione campione:
Il massimo sollecitazione di flessione che il campione può contenere è 100 MPa.
Il fattore di sicurezza deve essere mantenuto intorno a 1.5
Calcolare lo sforzo di flessione ammissibile.
Lo stress ammissibile può essere trovato usando la formula discussa nella sezione precedente.
Dopo aver sostituito i valori nella formula, otteniamo lo stress di flessione ammissibile di 66.67 MPa.
Ciao .... Sono Abhishek Khambhata, ho perseguito B. Tech in ingegneria meccanica. Durante i miei quattro anni di ingegneria, ho progettato e pilotato veicoli aerei senza pilota. Il mio forte è la meccanica dei fluidi e l'ingegneria termica. Il mio progetto del quarto anno era basato sul miglioramento delle prestazioni dei veicoli aerei senza pilota utilizzando la tecnologia solare. Mi piacerebbe entrare in contatto con persone che la pensano allo stesso modo.
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