Внутренние силы и напряжения
В случае действия плоской произвольной системы сил (рис. 4.7, а), проведя сечение I — /, получим три силовых фактора (рис. 4.7, б и в): Сдвиг в направлении какой-либо оси при появлении в поперечном сечении соответствующей этому направлению поперечной силы Q; Появление в поперечном сечении нескольких видов усилий приводит к сложным видам деформации (сложному сопротивлению). Изгиб в какой-либо… Читать ещё >
Внутренние силы и напряжения (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Усилия в поперечных сечениях элементов расчетных схем
Сопротивление тел действующим на них нагрузкам обусловливается наличием в этих телах внутренних сил, природа которых объясняется теорией молекулярного строения материи. При действии на тело внешних сил внутренние силы изменяются — появляются дополнительные внутренние силы, которые в дальнейшем и будем называть внутренними силами или усилиями. Эти усилия и являются предметом нашего изучения, так как именно они характеризуют способность тела сопротивляться внешним воздействиям.
При определении внутренних сил применяется метод сечений, сформулированный в параграфе 3.1.
Рассмотрим элемент конструкции, на который действует произвольная система внешних сил, находящихся в равновесии. Мысленно рассечем элемент плоскостью I (рис. 4.6, а) и отбросим одну из частей тела (например, правую), заменив ее действие на оставшуюся часть внутренними силами. Эти силы в общем случае являются произвольными и могут быть приведены к главному моменту Мгл и главному вектору /?гл (рис. 4.6, б), действующим в центре тяжести сечения 0.
Рис. 4.6.
Главный вектор по правилу параллелепипеда сил можно разложить на три направления, но местным координатным осям. В результате получим три силы: N, Qlf и Qz. Аналогично разложив вектор главного момента, получим Мх, Му и Мг.
Полученные силовые факторы носят названия (рис. 4.6, в):
N — продольной силы в сечении;
Qy и Qz — поперечных сил в сечении в направлении осей у и z соответственно;
Мх = Мк — крутящего момента в сечении;
Му и М2 — изгибающих моментов в сечении в плоскостях хОz и хОу соответственно.
Указанные силовые факторы (усилия в сечении) могут быть определены из уравнений равновесия (2.46) для отсеченной части элемента или части расчетной схемы.
В случае действия плоской произвольной системы сил (рис. 4.7, а), проведя сечение I — /, получим три силовых фактора (рис. 4.7, б и в):
N — продольную силу в сечении;
Q — поперечную силу в сечении;
М = Мгл — изгибающий момент в сечении в плоскости действия нагрузки.
Рис. 4.7.
Для плоской системы три усилия в сечении могут быть определены из уравнений равновесия (2.18) для отсеченной части элемента или расчетной схемы.
Указанным усилиям соответствуют следующие виды деформаций:
- • растяжение или сжатие при появлении в поперечном сечении продольной силы N.;
- • сдвиг в направлении какой-либо оси при появлении в поперечном сечении соответствующей этому направлению поперечной силы Q;
- • кручение при появлении в поперечном сечении крутящего момента Мк;
- • изгиб в какой-либо плоскости при появлении в поперечном сечении изгибающего момента, действующего в этой плоскости.
Появление в поперечном сечении нескольких видов усилий приводит к сложным видам деформации (сложному сопротивлению).