Сдвиг. Внутренние усилия при сдвиге

Методическая карта занятия

Дисциплина ОП 02 Техническая механика

Группа ТОР 2

Преподаватель Бервенгас Ольга Ивановна

Тема занятия Сдвиг

Вид занятия: урок дистанционного обучения

Тип занятий: урок совершенствования знаний, умений, навыков-комплексное применение знаний.

Обеспечение занятий - учебник и конспект.

Литература  Олофинская ВП Техническая механика: Курс лекций с вариантами практических работ и текстовых заданий ИНФА-2017 (Проф образование)

 

 

 

Сдвиг

 

Если деформация растяжения возникает, когда стержень тянут, а сжатия – когда его сдавливают, то деформация сдвига происходят, когда его пытаются, например, разрезать. Вследствие сдвига разрушаются сварные и болтовые соединения, дают течь корабли, шатаются столы... Сдвиг вызывается действием касательных напряжений.

Сдвиг. Внутренние усилия при сдвиге

Сдвиг- это вид деформации, при котором одна часть стержня смещается относительно другой (как скользят, например, карты в колоде). Деформация сдвига будет происходить, если к стержню приложить две равные по модулю противоположно направленные силы (P), перпендикулярные к его оси z (рис. 3.1, а). Расстояние между этими силами () должно быть малым, чтобы можно было пренебречь моментом, создаваемым этими силами.

Применив метод сечений (разрезав стержень между силами P), можно легко установить, что в поперечном сечении стержня возникает только одно внутреннее усилие – поперечная сила .

 

Абсолютный сдвиг и угол сдвига

 

В результате сдвига одно поперечное сечение стержня смещается относительно другого на величину (), называемую абсолютным сдвигом.

Малый угол (), на который изменится первоначально прямой угол (рис. 3.1, б) – это угол сдвига или относительный сдвиг. Угол сдвига выражается в радианах.

Напряжения при сдвиге в поперечном сечении стержня

 

Мерой скольжения одного поперечного сечения относительно другого - касательные напряжения.

Считается, что касательные напряжения распределены по всей площади поперечного сечения равномерно (рис. 3.2).

Если в поперечном сечении стержня площадью F возникает внутренняя поперечная сила , то касательные напряжения в любой точке этого сечения будут равны:

Касательные напряжения () измеряются в таких же единицах, что и нормальные напряжения (): мегапаскалях, килоньютонах на квадратные сантиметры (МПа, кН/см2), а также в килограммах силы на квадратный сантиметр (кгс/см2, кгс/мм2).

 

Закон Гука при сдвиге. Модуль сдвига-  касательные напряжения пропорциональны углу сдвига в определенных пределах упругой деформации сдвига. Соотношение - формула закона Гука при сдвиге.

Коэффициент пропорциональности G в формуле закона Гука при сдвиге - модуль сдвига. Модуль сдвига измеряется в МПа, кН/см2, кгс/см2, кгс/мм2. Угол сдвига –безразмерная величина.