или
Условия прочности:
- для балок произвольного сечения из хрупких материалов
-
для балок прямоугольного сечения из пластичных материалов
Полное перемещение
Условие жесткости
Примечание. При плоском косом изгибе .
10.2. Изгиб с кручением
10.2.1. Стержень круглого сечения
Условие прочности
,
10.2.2. Стержень прямоугольного сечения
Условие прочности .
Внецентренное продольное нагружение
Распределение нормальных напряжений
Знак «плюс» соответствует растяжению, «минус» – сжатию.
Отрезки, отсекаемые нейтральной линией
на осях координат
В н е ц е н т р е н н о е с ж а т и е
Условия прочности
Ядро сечения
Координаты вершин
УСТОЙЧИВОСТЬ ДЕФОРМИРУЕМЫХ СИСТЕМ
Продольный изгиб
Формула Эйлера
(стержни большой гибкости, для которых
или
Формула Тетмайера-Ясинского
(стержни средней гибкости, для которых
или
Гибкость стержня где – коэффициент приведения.
Условие устойчивости или
Внецентренное нагружение | Учет начального искривления |
– эйлерова критическая сила |
11.2. Продольно-поперечный изгиб
Максимальный прогиб
Максимальное напряжение
эйлерова
– критическая
сила.
Условие прочности
Условие жесткости
Устойчивость труб
Критическая нагрузка
Для стальных труб
Условие устойчивости .
ДИНАМИЧЕСКОЕ НАГРУЖЕНИЕ
Учет сил инерции
Поступательное движение | Равномерно вращающееся тонкое кольцо |
12.2. Действие удара на конструкцию
Продольный Удар в канатах Поперечный удар
удар при заедании троса
12.3. Колебания упругих систем с одной степенью свободы
Уравнение колебаний упругой системы (неустановившееся движение)
,
происходящих под действием возмущающей силы где – центробежная сила инерции неуравновешенных масс ротора. Частота собственных колебаний упругой системы
Амплитуда вынужденных колебаний
– коэффициент
нарастания колебаний.
Динамический коэффициент
ПЕРЕМЕННЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ
|
Предел выносливости - наибольшее напряжение цикла, которое образец может выдержать, не разрушаясь, до базы испытания , равной циклов для стали и (5...10) для цветных металлов.
Эмпирические соотношения для :
Факторы, влияющие на величину предела выносливости:
1) абсолютные размеры поперечного сечения (масштабный фактор)
2) концентрация напряжений
3) качество обработки поверхности
4) поверхностное упрочнение
5) асимметрия цикла (коэффициенты чувствительности ;
6) эксплуатационные факторы (коррозия, температура и др.).
Коэффициент снижения предела выносливости
.
Запас прочности определяется:
- по формуле Серенсена - Кинасошвили (при простых видах деформации)
- по формуле Гафа и Полларда (при плоском напряженном состоянии) .
ТОНКОСТЕННЫЕ СОСУДЫ
Исходные допущения:
- сосуды имеют форму тела вращения без резких переходов и изломов с тонкой стенкой ;
- нагрузка является осесимметричной.
Разрешающие уравнения для определения меридионального и окружного напряжений:
- уравнение Лапласа (получается из уравнения равновесия элемента abcd в проекции на нормаль )
- уравнение равновесия части сосуда, отсеченной нормальным коническим сечением, в проекции на ось сосуда z
.
Сферический сосуд | Цилиндрический сосуд | ||
Условие прочности .
ТОЛСТОСТЕННЫЕ ТРУБЫ
Допущение: нагрузка осесимметрична и постоянна вдоль оси.
Основные уравнения:
- уравнение равновесия
,
- геометрические
- физические (закон Гука)
Разрешающие уравнения где А и В – произвольные постоянные, определяемые из граничных условий задачи.
15.1. Труба, нагруженная внутренним и внешним давлением (задача Ламе)