Оглавление:
Виды деформаций стержня. понятие о деформированном состоянии материала
- Виды деформации стержня. Понятие деформационного состояния материала Реальное тело может быть деформировано. Деформация тела происходит из-за нагрузки или изменения температуры из-за внешних сил. Когда тело деформируется, его точки и мысленно нарисованные линии или сечения перемещаются в плоскости или пространстве относительно исходного положения. При нагружении
твердого тела возникают внутренние силы взаимодействия между частицами, которые противодействуют внешним силам и пытаются вернуть частицы тела в положение, занимаемое до их деформации. Деформация упругая, то есть исчезает после окончания действия силы, вызвавшей их, пластическая или остаточная, не исчезает. С увеличением внешних сил внутренние
силы также возрастают, но до определенного предела, в зависимости от характеристик Людмила Фирмаль
материала. Существует точка, в которой тело больше не может сопротивляться дальнейшему увеличению внешних сил. А потом все рушится. В большинстве случаев величина деформации элементов конструкции имеет определенные ограничения. Основным объектом, рассматриваемым в сопротивлении материала, является стержень с прямой осью. 8 напротив В сопротивлении материала изучаются следующие основные виды деформации стержня: растяжение и сжатие, сдвиг (сдвиг), кручение и изгиб. Рассмотрим более сложные варианты, обусловленные сочетанием нескольких оснований.
Растяжение или сжатие происходит, когда, например, к стержню и его оси прикладывается сила (рис. 3). В этом случае поперечное сечение перемещается вдоль оси стержня, растягивается при растяжении и укорачивается при сжатии. Изменение исходной длины стержня называется абсолютным удлинением натяжения или абсолютным укорочением сжатия. Отношение абсолютного удлинения (укороченного) а/к исходной длине I-го стержня называется длиной / средним удлинением, обычно обозначаемым буквой EC p: D/_ Многие конструктивные элементы КП I работают на растяжение или сжатие: стержни фермы парового двигателя, колонны, штоки и поршневые
- насосы, стяжные винты и другие узлы. Сдвиг или срез происходит, когда внешняя сила смещает два параллельных плоских участка одного из стержней относительно другого На определенном расстоянии между ними(рис. 4). Величина смещения называется абсолютным сдвигом. Отношение абсолютного сдвига к расстоянию a между плоскостями сдвига (касательной к углу y) называется относительным сдвигом. Из-за малости угла в упругой деформации ее касательная принимается равной углу наклона проблемного элемента. Поэтому относительный сдвиг Относительный сдвиг-это
угловая деформация, характеризующая наклон элемента. Режущие или режущие работы, например, заклепки и болты, крепежные элементы, в которых внешние силы стремятся двигаться одна против другой. 9круучение происходит при действии внешних сил на стержень, образующих момент на оси стержня(фиг. 5). Торсионная деформация сопровождается вращением поперечного сечения стержней относительно друг друга вокруг своей оси.
Угол поворота другого участка одного участка стержня, расположенного на расстоянии I, называется длиной / верхним углом закрутки. Людмила Фирмаль
Отношение угла кручения<p к длине / называется относительным углом кручения: ОИ = ДЕНПАСАР зет. Торсионные рабочие валы, шпиндели и сверлильные станки и другие детали токарного станка. Изгибная деформация (рис. 6) состоят в изгибе оси прямого стержня или в изменении кривизны криволинейного стержня. Движение любой точки оси стержня представлено вектором, начало которого совмещено с исходным положением точки, а конец-с положением той же точки деформированного стержня. Угол поворота секции относительно первого положения обозначается буквой 0. Например, изгибные работы подвижного состава, такие как листовая рессора, зуб шестерни, колесная спица, ось балки плиты перекрытия, рычаг и многие другие детали. В результате одновременного действия различных видов ПА-сил, вызывающих указанную элементарную деформацию, возникают более сложные варианты. Поэтому элементы машин и конструкций часто подвергаются воздействию сил,
вызывающих как изгиб, так и скручивание, изгиб и растяжение, сжатие и др. Описанная деформация стержня в целом указывает на изменение его формы и размеров, но ничего не говорит о степени и характере деформационного состояния материала. Исследования показали, что деформированное состояние организма, вообще говоря, — — —1 От точки к точке неравномерно. Для определения деформации в любой точке(рис. 7) идите от этой точки в любом направлении и нарисуйте на теле не деформированную часть прямой линии AB, имеющую длину S. После деформации точка A и точка B перемещаются и занимают положение/11 и Bi соответственно,
а расстояние между ними s изменяется на величину As. Отношение-s=ESP называется средним относительным линейным вариантом отрезка AB. Приблизим точку а к точке в, т. е. уменьшим длину отрезка s, предел получим Величина представляет собой относительную линейную деформацию в точке а в направлении АВ. Если мы знаем, что расстояние между точкой A и точкой B увеличивается, то ELV называется относительным растяжением и это относительное сокращение расстояния уменьшается. В одной и той же точке а относительные линейные деформации в разных направлениях могут быть различными. Обычно в качестве основной координаты берется направление, параллельное оси выбранной прямоугольной системы координат. Затем относительная линейная
деформация в точке обозначается Еж (е^), соответственно, и за счет полных свойств деформации в точке вводятся также угловые деформации. Если перед деформацией тела из точки А. (Рис. 8) после перемещения точек за счет деформации сегментов тела, которые занимают позиции aibi и AtCi, затем формируют прямой угол и удерживают два сегмента AB и AC, а затем перемещают точки между ними. Приближаясь к точкам а к точкам В и С, в пределе изменение начального прямого угла получается величиной lim (A) — A B iA Q=Uvas. Ы — +0 $’ч-0 Это изменение прямого угла, выраженное
в радианах, называется относительной угловой деформацией в точке а плоскости, в которой расположены отрезки AB и AC. В одной и той же точке а относительные угловые деформации различных плоскостей различны. Обычно относительная угловая деформация определяется в трех координатных плоскостях, перпендикулярных друг другу. В свою очередь, они обозначаются Ulu, yxz, uu2 соответственно. Три относительные линейные деформации ex, e^, E2 и три относительные угловые деформации в терминах тела-CCS, CCS, CCS, CCS-состояние деформации полностью определяется шестью компонентами деформаций.
Смотрите также:
| Расчеты на ползучесть по теории старении | Основные гипотезы науки о сопротивлении материалов |
| Наука о сопротивлении материалов. изучаемые объекты | Статические моменты площади. центр тяжести площади |
