Геометрические характеристики сечений Построение эпюр Общие понятия о деформации изгиба Момент сил. Понятие об устойчивости Изгиб с кручением

Лекции по сопромату, теория, практика, задачи

. Влияние различных факторов на механические характеристики материалов Зависимость механических характеристик конструкционных материалов от их химического состава, внешних условий и условий нагружения весьма многообразна; отметим наиболее существенные, характерные для типичных условий эксплуатации конструкций. Влияние содержания углерода. Введение различных легирующих добавок в металлы позволяет значительно повысить прочностные характеристики сплавов. На рис. 1 показано влияние процентного содержания углерода на механические свойства конструкционной стали.

Изгиб с кручением

Это такой случай нагружения, когда в ПС возникают изгибающие и крутящий моменты. Такое нагружение характерно для валов.

Особенностью изгиба с кручением является необходимость применения одной из теории прочности для проведения расчетов на прочность.

Для отыскания опасного сечения поступают следующим образом.

1. Строим эпюру крутящих моментов

2. Раскладывают внешние силы по главным плоскостям и строят эпюры изгибающих моментов в вертикальной () и горизонтальной () плоскостях.

3. Строят эпюру суммарных изгибающих моментов

4. По эпюрам  и  определяют опасное сечение. В брусе постоянного диаметра опасным является сечение, где  и  одновременно достигают наибольших значений. Если такой ситуации нет, то намечают несколько вероятно опасных сечений.

Согласно теории изгиба и кручения опасной точки ПС является точка наружного контура, лежащая в плоскости суммарного изгибающего момента. Напряжения в этой точке определяются по формулам

  . (7)

Легко показать, что в опасной точке возникает частный случай плоского напряженного состояния (). Тогда главные напряжения определяются по формулам:

   (8)

Для расчетов на прочность применяют третью или четвертую теории прочности. По третьей теории с учетом (2) получаем

   (9)

Аналогично по четвертой теории прочности

   (10)

Подставляя в (3) и (4) выражение (1) и учитывая,  получаем

  (11)

где  расчетный момент, определяемый по одной из теории прочности:

 

Условие прочности при изгибе кручением

  (12)

где  расчетный момент в опасном сечении.

Стальной параллелепипед (Е = 2.0×105 МПа, n = 0.3), помещенный между абсолютно жесткими плитами, сжимается силой N = 250 кН. Определить давление на плиты, если а = 50 мм, b = 100 мм.

Квадратная стальная пластинка (Е = 2.0×105 МПа, n = 0.25), размерами 200´200 мм нагружена по торцам напряжениями s1 = 200 МПа и s2 = 200 МПа. Определить изменения длин сторон квадрата, его площади и объема пластинки при ее упругой деформации. Трением пренебречь.

Между абсолютно жесткими плитами плотно вставлен стальной стержень (Е = 2.0×105 МПа, n ) прямоугольного сечения a´b = 40´20 мм длиной l = 60 мм. Вычислить коэффициент Пуассона n и укорочение Dl стержня, зная, что под нагрузкой N = 100 кН давление стержня на плиты р = 40 МПа. Трением пренебречь

Вычислить упругую объемную деформацию бетонного куба ABCD (Е = 2.0×104 МПа, n = 0.17) с длиной ребра а = 100 мм, сжимаемого с помощью шарнирного механизма усилиями, равномерно распределенными по четырем граням, при условии, что Р = 500 кН.

Основные понятия теории надежности конструкций ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ Согласно ГОСТ 27.002—89 «Надежность в технике. Термины и определения» надежность конструкции есть свойство сохранять во времени способность к выполнению требуемых функций в заданных режимах. Одним из основных понятий Теории надежности конструкций является понятие предельного состояния. Условие прочности по существу есть условие обеспечения прочностной надежности.
ТОП 3
Лекции по сопромату, теория, практика, задачи