Тема 2.6. Сдвиг и кручениеОбратите внимание на полную смысловую аналогию закона Гука при сдвиге и при растяжении (сжатии); сравните значения модулей упругости материала при сдвиге и при продольном деформировании (жесткость любого материала при сдвиге меньше). При кручении напряжения распределяются по поперечному сечению неравномерно (в линейной зависимости от расстояния точки до полюса сечения), опасными являются все точки контура сечения. Геометрическими характеристиками прочности и жесткости сечения являются соответственно полярный момент сопротивления и полярный момент инерции, значения которых зависят не только от площади, но и от формы сечения. Рациональным (т.е. дающим экономию материала) является кольцевое сечение, имеющее по сравнению с круглым сплошным меньшую площадь при равном моменте сопротивления (моменте инерции). Следует понять правила построения эпюр крутящих моментов.
В результате изучения темы студент должен: Иметь представление о жесткости сечения, моменте сопротивления при кручении, напряженном состоянии в точке; о расчете цилиндрических винтовых пружин; Знать закон Гука; правила построения эпюр крутящих моментов; формулы. Вопросы для самоконтроля 1. В чем состоит деформация сдвига? 2. Что такое модуль сдвига и как он связан с модулем продольной упругости? 3. Как определяется крутящий момент в произвольном сечении? 4. Какая зависимость существует между передаваемой валом мощностью, вращающим моментом и угловой скоростью? 5. На каких гипотезах и допущениях основаны выводы формул для определения касательных напряжений и углов поворота сечений при кручении бруса круглого сечения? 6. Каков закон изменения касательных напряжений по площади поперечного сечения при кручении? 7. Что является геометрическими характеристиками сечения вала при кручении? 8. Почему выгоднее применять валы кольцевого, а не сплошного сечения? Тема 2.7. Изгиб и кручение. Гипотезы прочности В этой теме рассматривается случай сложного сопротивления. Перед изучением темы повторите главы, в которых изложена проверка прочности при изгибе по главным напряжениям, когда известны нормальные напряжения s и касательные t. В случае изгиба с кручением также возникают нормальные и касательные напряжения.
Вопросы для самоконтроля 1. Почему в случае одновременного действия изгиба и кручения оценку прочности производят, применяя гипотезы прочности? 2. Приведите примеры деталей, работающих на изгиб с кручением. 3. Какие точки поперечного сечения являются опасными, если брус круглого поперечного сечения работает на изгиб с кручением?
В результате изучения темы студент должен: иметь представление о гипотезах прочности, эквивалентном напряжении; знать внутренние силовые факторы, возникающие в поперечном сечении бруса; порядок расчета бруса круглого поперечного сечения при совместном действии изгиба и кручения.
|
