Общее понятие об изгибе

Ознакомимся с основными понятиями, которые используются при рассмотрении деформации изгиба. Этот вид деформации интересен тем, что, во-первых, часто встречается, вовторых, возникающие при этом напряжения и деформации столь значительны, что часто определяют прочность и жесткость детали. Обычно стержни, работающие на изгиб, называются балками.

Изгиб представляет собой такую деформацию, при которой происходит искривление оси прямого бруса или изменение кривизны оси кривого бруса. Напомним, что осью бруса называется геометрическое место точек центров тяжестей поперечных сечений бруса, т. е. сечений, нормальных к оси бруса. Изгиб связан с возникновением в поперечных сечениях бруса изгибающих моментов.

Чистым называется изгиб, при котором изгибающий момент является единственным внутренним силовым фактором, возникающим в поперечном сечении балки.

Чаще в поперечном сечении балки наряду с изгибающим моментом возникает также и поперечная сила, такой изгиб называют поперечным.

Изгиб называется плоским, если ось балки после деформации остается плоской линией. Плоскость расположения изогнутой оси балки называется плоскостью изгиба. Плоскость действия нагрузочных сил называется силовой плоскостью.

Плоскость, проходящая через одну из главных центральных осей сечения и продольную ось балки, называется главной плоскостью балки. Очевидно, что у балки две главные плоскости, которые перпендикулярны друг к другу.

Если силовая плоскость совпадает с одной из главных плоскостей балки, изгиб называется прямым. Когда это условие не выполняется, имеет место косой изгиб.

При плоском прямом изгибе плоскость изгиба и силовая плоскость совпадают.

В дальнейшем будем рассматривать такие случаи изгиба балки, при которых, во-первых, поперечное сечение балки имеет хотя бы одну ось симметрии, и, во-вторых, вся нагрузка лежит в плоскости, совпадающей с осью симметрии балки. Таким образом, одна из главных осей инерции лежит в плоскости изгиба, а другая перпендикулярна ей.