Kwalifikacja: MEC.03 - Montaż i obsługa maszyn i urządzeń
Zawód: Technik mechanik
Kategorie: Budowa maszyn Materiały i korozja
Kwadratowy pręt o boku a = 1 cm, wykonany ze stali, której dopuszczalne naprężenia na rozciąganie wynoszą kr = 100 MPa, jest poddawany rozciąganiu siłą F. O ile procent można zmniejszyć długość boku pręta, gdyby był on wykonany ze stali o kr = 200 MPa, przy tej samej sile rozciągającej F?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Poprawna odpowiedź wynika z analizy zachowania materiałów pod wpływem naprężeń rozciągających. Stal o dopuszczalnych naprężeniach na rozciąganie k_r = 100 MPa ma niższą wytrzymałość niż stal o k_r = 200 MPa. Przy zachowaniu tej samej siły rozciągającej F, zmniejszenie boku pręta o 50% pozwala na zastosowanie stali o znacznie wyższej wytrzymałości, zachowując stan bezpieczeństwa. W praktyce, inżynierowie często muszą dobierać materiały w zależności od wymagań wytrzymałościowych i ekonomicznych. Zmniejszenie wymiarów elementów konstrukcyjnych wpływa na ich masę oraz koszty produkcji, co jest kluczowe w projektowaniu wyrobów. Zgodnie z normami europejskimi EN 1993, przy projektowaniu konstrukcji stalowych, inżynierowie powinni brać pod uwagę nie tylko wytrzymałość materiałów, ale również ich zachowanie w warunkach eksploatacyjnych oraz trwałość. Zmniejszenie boku pręta o 50% jest praktycznym podejściem, które pozwala na zachowanie wymagań wytrzymałościowych i efektywność kosztową.