Acasă | Despre noi | feedback-ul
1.4. Determinarea eforturilor interne. Metoda secțiunilor mentale
Astfel, în rezistența materialelor, structura atomică reală a materialului solid nu este luată în considerare. Continuând, continuitatea și omogenitatea corpului nu sunt furnizate de forțe interatomice, ci de eforturi interne ipotetice.
Forțe interne - forțele de interacțiune (coeziune) între particulele corpului care apar în interiorul elementului structural, ca și contracarare la încărcarea externă.
Eforturile interne, în toate cazurile, tind să păstreze corpul ca un întreg, împotrivă oricărei încercări de a schimba aranjamentul reciproc al particulelor, adică de a deforma și distruge corpul. Prin urmare, cantitatea de forțe interne determină posibilitatea distrugerii în una sau alta secțiune periculoasă a elementului structural. Astfel, pentru a rezolva problemele de rezistență a materialelor, este necesar să fie capabil să identifice și apoi să determine magnitudinea și direcția forțelor interne. Când sunt găsite, metoda secțiunilor mentale este larg utilizată.
Ipoteza continuității unui corp deformat solid este asigurată de legături interne, a căror natură nu este luată în considerare în rezistența materialelor. Tăierea corpului cu orice plan, distrugem mental aceste legături, dar pentru echilibrul sistemului înlocuiți legăturile rupte prin forțe numite interne. Pentru a le determina, trebuie să luăm în considerare echilibrul oricărei părți a corpului pe o parte a planului secțiunii mentale.
Trebuie subliniat faptul că ecuațiile de echilibru pentru partea stângă a corpului nu este determinată de legea distribuției forțelor interne și echivalentul lor static al punctului de acționare selectat, adică proiecțiile vectorului principal N, Qy. Qz și momentul principal cu proiecții Mx. Mea. Mz. În rezistența materialelor, aceste proiecții sunt adesea numite eforturi interne.
Metoda se debarasa mental secțiuni nenecesare permite analiza a elementului de structură (sau o parte a elementului) și înlocuiți-l cu forța, efectul care va fi echivalentă cu cea a elementului respins (sau o parte a acesteia).
Dacă problema este determinată static, atunci este suficient să se utilizeze ecuațiile de echilibru (ecuații de statică) pentru a determina această forță.
Luați în considerare un element (de exemplu, o bară), care este în echilibru sub acțiunea forțelor externe. Să fie necesar să se determine forțele interne într-o secțiune transversală arbitrară a fasciculului.
Aplicăm metoda pentru secțiunile mentale pentru aceasta:
b) aruncă partea inutilă (cea mai complexă încărcată) a elementului, acțiunea părții aruncate este înlocuită de forțe interne;
c) forțele interne pe care le aducem vectorului principal R și momentului principal M. vectorul principal și momentul principal sunt descompuse de-a lungul a trei axe reciproc perpendiculare x, y și z (axa x este normală față de secțiunea elementului);
d) forțele interne (N, Qy, Qz, Mx, My, Mz) sunt determinate din ecuațiile de echilibru ale părții rămase a elementului
Forța N - axială (longitudinală). Forța axială este egală cu suma proeminențelor de pe axa x a tuturor forțelor exterioare care acționează pe o parte a secțiunii:
Forța axială provoacă tensionarea (compresia) elementului.
QY. Qz sunt forțe transversale. Forțele transversale sunt egale cu suma proeminențelor tuturor forțelor exterioare (pe o parte a secțiunii) pe axele y și z, respectiv:
Forțele transversale determină o deplasare în secțiunea elementului.
Mx este cuplul (T, Mcr). Cuplul este egal cu suma momentelor forțelor exterioare (pe o parte a secțiunii) față de axa x:
Cuplul determină torsiunea elementului.
Mea. Mz sunt momentele de îndoire. Momentele de încovoiere sunt egale cu suma momentelor forțelor exterioare față de axele y și z, respectiv:
Momentele de îndoire provoacă îndoirea elementului.
Astfel, prin introducerea conceptului de eforturi interne, am fost capabili de a reduce diversitatea încărcările exterioare și configurații ale elementelor la factorii 6 forță (N, QY. Qz. Mx. Mea. Mz) și să ofere chiar acțiunea externă mai dificilă ca o combinație de 4 tipuri de încărcare: întindere, forfecare, torsiune, îndoire.
În consecință, dacă sistemul total de forțe externe este cunoscut, atunci prin metoda secțiunilor, este întotdeauna posibil să se determine toate forțele interne care acționează într-o secțiune luată arbitrar a corpului. Această dispoziție este o circumstanță fundamentală în mecanica unui corp solid deformat.
Rezistența, în care o forță internă acționează în secțiunea transversală a barei, este convențional numită simplu. Cu acțiunea simultană a două sau mai multe forțe în secțiunea fasciculului, rezistența fasciculului este numită complexă.
Atunci când se efectuează calcule practice, pentru claritate, de regulă, se determină grafice ale funcțiilor factorilor de forță interni în raport cu axa coordonată direcționată de-a lungul axei longitudinale a tijei. Graficele de schimbare a forțelor interne de-a lungul axei longitudinale a tijei sunt numite diagrame.
1.5. Conceptul de solicitări normale și tangențiale
Stabilesc legea (natura) distribuția forțelor interne peste secțiunea de metode element static nu este posibil: a face ecuația de echilibru pentru forțele aplicate la partea retezată a elementului, putem găsi echivalentul unei forțe interne statice generate în această secțiune. Pentru a caracteriza legea distribuției forțelor interne de-a lungul secțiunii transversale a unui element, este necesar să se introducă o măsură numerică pentru ele. Pentru o astfel de măsură, se pune accentul pe stres.
În rezistența materialelor, se presupune implicit că forțele interne sunt distribuite în mod egal pe o suprafață mică în vecinătatea oricărui punct din secțiunea mentală. Prin urmare, raportul dintre momentul principal și valoarea site-ului tinde la zero împreună cu această zonă. Ca urmare,
la locul dat dA rămâne vectorul principal al forțelor dR, raportul dintre care
la valoarea zonei dA atunci când aceasta este contractată la un punct, se numește tensiunea totală p:
Stresul este o forță internă pe unitatea de suprafață într-un anumit punct al secțiunii transversale (cu alte cuvinte, intensitatea forței interne la un anumit punct al secțiunii).
Dimensiunea tensiunii: N / m 2. care este Pa (MPa, kPa)
În calcule, este mai convenabil să nu folosiți tensiune completă. dar este normal # 963; și tangențială # 964; componente. Luați în considerare aceste concepte.
Stresul normal (# 963; x) este intensitatea forței interne axiale sau forța axială pe unitatea de suprafață într-un punct dat al secțiunii transversale
Stresul tangențial (# 964; Z) este intensitatea forțelor transversale interne sau forța transversală pe unitatea de suprafață într-un punct dat al secțiunii transversale
Astfel, pe site se pot prezenta două tipuri de solicitări: normal și tangențial. În concordanță cu cele două tipuri de solicitări, se pot realiza două mecanisme de defectare diferite la locul cel mai periculos (unde eforturile sunt maxime) - detașare sau forfecare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: