Нормални и срязване

Нормални и срязване.

Напрежение е вектор, и като всеки вектор може да бъде представен от нормална (спрямо обекта) и тангенциален компонент (фиг. 2.3). Нормално компонент на вектора ще бъде означен допирателната. Експериментални изследвания са установили, че ефектът от нормални и срязване на якостта на материала е различен, и следователно по-нататък са необходими винаги се разглежда отделно компонентите на напрежения.

Фиг. 2.3. Нормални и срязване в областта

Фиг. 2.4. напрежение на срязване при срязване болтове

Якост болт (вж. Фиг. 2.2), нормалната стрес действа в напречно сечение

При работа болт срязване (фиг. 2.4) в п трябва да настъпи sechenyi сила противодействие сила.

От равновесните условия, които

Ако приемем, че приблизително упражнят обикновени във всички точки в същия раздел, те ще бъдат равни

Всъщност, последната връзка определя средна стрес през напречното сечение, което понякога се използва за приблизителни оценки на сила. Фиг. 2.4 показва болт след излагане значителни усилия. Тя започва болт унищожаване и половината изместен спрямо друга: Един срязване деформация или срязване.

Примери определящи напрежения в структурните елементи.

Нека разгледаме един прост пример, в който допускането за равномерно разпределение на напреженията може да се счита практически приемливо. В такива случаи стойностите на напрежението, определени по метода на напречни сечения на статичните уравнения (равновесни уравнения).

Усукване на тънкостенни кръгъл вал.

тънкостенни кръг вал (тръба) предава въртящ момент (например, от двигател самолет на витлото). Задължително за определяне на напреженията в секцията вал напречно (фиг. 2.5). Равен раздел равнина Р, перпендикулярна на оста на вала и разгледа баланс на отрязана част (фиг. 2.5, б).

Фиг. 2.5. Усукване на тънкостенни кръгъл вал

От състоянието на аксиална симетрия, като се има предвид малката дебелина на стената може да се предположи, че напреженията във всички точки от един и същи напречното сечение.

Строго погледнато, това предположение е валидно само за много малка дебелина на стената, но в практически изчисления тя се използва, ако дебелината на стената

където - средният радиус на секцията.

Външни сили, приложени към отрязана част на шахтата, ограничено до въртящия момент, и следователно нормалните напрежения в напречното сечение трябва да бъдат пропуснати. Въртящият момент се балансира от срязване, момент, който е равен на

От тази връзка ние откриваме напречния натиск в секцията вал:

Напреженията в тънкостенни цилиндричен съд (тръба).

налягане действа в тънкостенни цилиндричен съд (фиг. 2.6).

Фиг. 2.6. Напреженията в надлъжна посока в стената на цилиндричната тръба

Равен раздел II равнина, перпендикулярна на оста на цилиндричния корпус и оценява баланс отрязана част. Натискът, действащи върху капака на съда, създаден от усилията

Тази сила е базирана на силите, възникващи в напречното сечение на черупката, и интензивността - на тези сили - напрежение - ще бъде равна на

Дебелината на черупката 5 се приема малък в сравнение с среден радиус, стрес се считат равномерно разпределени във всички точки на напречното сечение (фиг. 2.6, б).

Въпреки това, материал на тръбата са не само напрежение в надлъжна посока, но и периферната (или пръстен) напрежение в перпендикулярна посока. За откриване ги разграничава два пръстенни секции с дължина I (фиг. 2.7) и след това провеждане диаметрален разрез, отделяне на половината пръстен.

Фиг. 2.7. Напреженията в стената на тръбата за цилиндър в посока на обиколката

Фиг. 2.7, както е показано на напрежение сечение повърхности. Вътрешната повърхност на тръбата налягане действа радиус

Фиг. 2.8. Пукнатината в цилиндричната обвивка от действието на разрушителния вътрешното налягане

Да разгледаме сега половината баланс на пръстена (фиг. 2.7, б). Първо намираме резултантната сила на натиск чрез проектиране мощност по вертикалната ос. Елемент се прилага към повърхността на сила вертикална компонента, който yuschaya

Интегриране по повърхността, ние откриваме, че степента на вертикалните сили:

От условието за равновесие получаваме пръстени половина

което дава по следната формула:

Приблизителните изчисления сочат, и след това

Сравняване на уравнения (10) и (8), ние заключаваме, че тънкостенна цилиндрична обвивка е два пъти на надлъжните рамене напрежения.

Фиг. 2.8 е изглед в перспектива на разграждане на черупката (епруветка) на значително вътрешно налягане. Пукнатината се появява при напрежение на опън