Заключения по разделу

· Максимальные нормальные напряжения имеют место на участках ВС и ЕК и равны и соответственно.

· Максимальное перемещение наблюдается на участке ВС и равно .

2. Расчет прямого бруса на кручение

Стержень испытывает кручение, если в его поперечном сечении возникают только крутящие моменты, то есть моменты, лежащие в плоскости поперечных сечений. Все другие внутренние силовые факторы (нормальная и поперечная силы, изгибающие моменты) равны нулю. Внешние моменты передаются на вал, как правило, в местах посадки на него шкивов, зубчатых колес и т.п.

Для крутящего момента, независимо от формы поперечного сечения, принято следующее правило знаков. Если наблюдатель смотрит на поперечное сечение со стороны внешней нормали и видит внутренний крутящий момент (рис.3) направленным против часовой стрелки, то момент считается положительным. При противоположном направлении моменту приписывается знак минус.

Следует иметь в виду, что правило знаков для крутящих моментов условно и может быть, вообще говоря, любым, так как оно ничем физически не обосновано. При растяжении и сжатии имеют место неодинаковые физические процессы – есть материалы, имеющие различные механические характеристики при этих видах нагружения. В случае же кручения процесс деформирования протекает вне зависимости от того поворачивается ли в связи с деформацией одна часть бруса относительно другой по часовой стрелке или против нее.

Рис. 3

Вместо аксонометрического изображения принято плоское, как более простое. На рис. 4а показан пример нагружения стержня внешними моментами. Внешние скручивающие и внутренние крутящие моменты принято изображать в виде линии с двумя кружочками. В одном из них ставиться точка, которая обозначает силу, направленную на наблюдателя. Кружок с крестиком обозначает силу, направленную от наблюдателя.

Построение эпюр внутренних крутящих моментов аналогично построению эпюр продольных сил.

2.Задача:

Прямой брус нагружен парами сил (рис. 4а), плоскости которых перпендикулярны оси бруса.

Определить эпюры:

· крутящих моментов ;

· касательные напряжения ;