Wytrzymałość materiałów

Z Wikipedii

Wytrzymałość materiałów – dziedzina wiedzy inżynierskiej, cześć mechaniki technicznej zajmująca się opisem zjawisk zachodzących w materiałach konstrukcyjnych i konstrukcjach poddanych zewnętrznym obciążeniom.

W ogólnym przypadku wytrzymałość zajmuje się obserwowaniem zachowania się ciała poddanego siłom zewnętrznym pod katem odpowiadającym im (wywołanych przez nie) sił wewnętrznych i odpowiadających im naprężeń oraz wywołanych przez nie odkształceń.

Zależność pomiędzy naprężeniami i odkształceniami formułuje prawo Hooke'a.

Praktycznym zadaniem badania wytrzymałości materiałów jest określenie stanu wytężania materiału, na podstawie obliczeń.

Ze względu na trudności w opisie trójwymiarowych zjawisk wytrzymałościowych dla ogólnego przypadku obciążenia rzeczywistego ciała materialnego, w praktyce inżynierskiej dokonuje się szeregu uproszczeń. Zakłada się, że:

• materiał z jakiego ciało materialne jest wykonane jest homogeniczny (jednorodnym), izotropowy i ciągły.
• naprężenia uśredniają się w przekrojach zasada de Saint-Venanta.
• obciążenie można zredukować do kilku typowych przypadków oraz, że w przypadku obciążeń złożonych można dokonywać superpozycji tych prostych przypadków. Zalicza się do nich:
  • rozciąganie
  • ściskanie
  • docisk
  • ścinanie
  • zginanie
  • skręcanie

Dodatkowymi zagadnieniami jakimi zajmuje się wytrzymałość materiałów to:

• stateczność ściskanych prętów prostych tzw. wyboczenie
• wpływ karbu lub spiętrzenie naprężeń
• statyka układów prętowych – belek, ram i kratownic.
• Wyznaczanie naprężeń i określenia wytężenia w:
  • płytach cienkich
  • prętach zakrzywionych
  • rurach cienkościennych i grubościennych
  • czaszach kulistych
  • zbiornikach cienkościennych i innych.
• Zagadnienia zmęczenia metariałów, reologii.

Z natury rzeczy założenie o izotropowości nie zawsze może być stosowane w przypadku, coraz powszechniej stosowanych, kompozytowych materiałów konstrukcyjnych. Materiały te, w ogolności charakteryzyją się anizotropowością, lecz często są tak wykonane, że można wyróżnić w nich trzy wzajemnie prostopadłe płaszczyzny symetrii własności materiałowych - wtedy materiały takie nazywamy ortotropowymi.