поздовжня сила
Внутрішні сили при розтягуванні-стисненні
Центральне розтягнення-стиснення виникає в разі, коли на кінцях стержня уздовж його осі діють дві рівні протилежно спрямовані сили. При цьому в кожному перетині по довжині стрижня виникає внутрішнє зусилля (поздовжня сила $ N $ кН), яка чисельно дорівнює сумі всіх сил, які діють уздовж осі стрижня і розташовані з одного боку від перерізу.
З умов рівноваги відсіченої частини стрижня $ N = F $.
Поздовжня сила при розтягуванні вважається позитивною, при стисненні - негативною.
Приклад визначення внутрішніх сил.
Розглянемо брус, навантажений зовнішніми силами уздовж осі. Брус закріплений в стіні (закріплення «закладення») (рис. 20.2а). Ділимо брус на ділянки навантаження.
Ділянкою навантаження вважають частину бруса між зовнішніми силами.
На представленому малюнку 3 ділянки навантаження.
Скористаємося методом перетинів і визначимо внутрішні силові фактори всередині кожної ділянки.
Розрахунок починаємо з вільного кінця бруса, щоб не визначати величини реакцій в опорах.
Поздовжня сила позитивна, ділянка 1 розтягнутий.
Поздовжня сила позитивна, ділянка 2 розтягнутий.
Поздовжня сила негативна, ділянка 3 стиснутий.
Отримане значення N3 одно реакції в закладенні.
Під схемою бруса будуємо епюру поздовжньої сили (рис. 20.2, б).
Епюр поздовжньої сили називається графік розподілу поздовжньої сили уздовж осі бруса.
Ось епюри паралельна поздовжній осі.
Нульова лінія проводиться тонкою лінією. Значення сил відкладають від осі, позитивні - вгору, негативні - вниз.
У межах однієї ділянки значення сили не змінюється, тому епюра окреслюється відрізками прямих ліній, паралельними осі Oz.
Напруги. Діючі та допустимі напруження
Величина внутрішньої сили дає уявлення про опір поперечного перерізу в цілому (інтегрально), але не дає уявлення про інтенсивність роботи матеріалу в окремих точках перетину. Так, при рівній поздовжньої силі матеріал в стрижні з великим перетином буде працювати менш інтенсивно, менш напружено чим менший.
Напруги - внутрішні сили, що припадають на одиницю площі перетину. Напруги, спрямовані перпендикулярно (по нормалі) до перетину називаються нормальними.
$ \ Sigma = \ frac $
Одиниці виміру напруг - Па, кПа, МПа.
Знаки напружень приймають так, як і для поздовжньої сили.
Діючі напруги - напруги, які виникають в перерізі.
Будь-стрижень в момент руйнування має певні напруги, які залежать тільки від матеріалу стержня і не залежать від площі перетину.
Допускаемиенапряженія $ \ left [\ sigma \ right] $ - такі напруги, які не повинні бути перевищені в запроектованих конструкціях. Допустимі напруги залежать від міцності матеріалу, характеру його руйнування, ступеня відповідальності конструкції.
Принцип Сен-Венана. в перетинах, досить віддалених від місця прикладання навантаження, розподіл напруг не залежить від способу прикладання навантаження, а залежить тільки від його рівнодіюча.
тобто, розподіл напружень в перерізі I-I для трьох різних випадків, показаних на малюнку, приймається однаковим.
Малюнок - ілюстрація принципу Сен-Венана
Абсолютна і відносна деформація
При розтягуванні виникає подовження стрижня - різниця між довжиною стрижня до і після навантаження. Ця величина називається абсолютною деформацією.
Відносна деформація - відношення абсолютної деформації до початкової довжині.
$ \ Sigma = E \ cdot \ varepsilon $
Таблиця - фізико-механічні характеристики матеріалів
Новини сайту:
У розрахунку балок виправлена помилка при довжинах балки більше 10м. була невірна промальовування балки.
Розрахунок рам методом сил став простіше. У розрахунку рам реалізована можливість отримання розгорнутого рішення методом сил.
У розрахунку геометричних характеристик перерізу доданий півколо.
Чергові поліпшення розрахунку рам - тепер сервіс автоматично визначає ступінь статичної невизначеності системи і дозволяє спростити Вам хід розрахунку статично невизначеної рами методом сил або переміщень.
Тепер можна натисненням однієї кнопки:
- прибрати всі навантаження або опори
- зробити з'єднання всіх вузлів шарнірними або жорсткими
- скопіювати / вставити розрахункову схему
Нагадуємо, декількома днями раніше додана можливість завдання трикутної (трапеціедальной) розподіленого навантаження.