Растяжение — сжатие

Рис. 2 Эпюра продольных сил

Скачки на эпюре равны величинам внешних продольных сил, приложенных в соответствующих сечениях.

Решаются три вида задач расчета на прочность:

1. Исходя из критерия прочности при растяжении (сжатии) определяется площадь поперечного сечения стержня:

; . (1)

2. Определяется несущая способность (грузоподъемность) стержня:

. (2)

3. Проверяются фактические напряжения:

. (3)

Расчет на жесткость проводится по следующей формуле:

. (4)

Абсолютная деформация пропорциональна продольной силе , действующей на силовом участке длиной и обратно пропорциональна жесткости при растяжении (сжатии) –.

4 Кручение

Кручением называется такой вид напряженного и деформируемого состояния, при котором в поперечном сечении круглого стержня возникает только один внутренний силовой фактор, – крутящий момент , действующий в плоскости сечения.

Крутящий момент, действующий в каком-либо сечении на левую часть бруса, равен и противоположно направлен крутящему моменту, действующему в том же сечении на его правую часть. Следовательно, кручение является примером чистого сдвига, при котором в поперечном сечении возникают только касательные напряжения.

На основании метода сквозного разреза, крутящий момент в произвольном поперечном сечении стержня численно равен алгебраической сумме внешних скручивающих моментов, действующих по одну сторону от сечения, и направлен в противоположную сторону по отношению к их равнодействующему моменту.

Крутящий момент является положительным, если внешний скручивающий момент поворачивает круглый вал по часовой стрелке, если смотреть со стороны разреза.

Правило остаётся неизменным для любой рассматриваемой части вала – левой или правой. Пример построения эпюр показан на рис. 6.