Величина напряжения прямо пропорциональна продольной силе и обратно пропорциональна площади поперечного сечения

Нормальные напряжения действуют при растяжении от сечения (рис. 4- а), а при сжатии к сечению (рис. 4- б).

Рисунок 4. Напряжения при растяжении и сжатии бруса (стержня)

 

Размерность (единица измерения) напряжений — Н/м² (Па), од­нако это слишком малая единица, и практически напряжения рас­считывают в Н/мм² (МПа):

1 МПа = 10⁶ Па =1 Н/мм².

При определении напряже­ний брус разбивают на участки нагружений, в пределах которых продольные силы не изменяются, и учитывают места изменений площади поперечных сечений.

Рассчитывают напряжения по сечениям, и расчет оформляют в виде эпюры нормальных напряжений.

Строится и оформляется такая эпюра так же, как и эпюра про­дольных сил.

Рассмотрим брус, нагру­женный внешними силами вдоль оси (рис. 5).

 

Разбиваем его на три уча­стка нагружения и определяем величины продольных сил.

Участок 1: N₁ = 0. Внут­ренние продольные силы равны нулю.

Участок 2: N₂ = 2F.Продольная сила на участке положительна.

Участок 3: N₃ = 2F – 3F = - F.Продольная сила на участке отрицательна.

 

Рисунок 5. Построение эпюр продольных сил.

 

Брус – ступенчатый.

С учетом изменений  величин  площади  поперечного  сечения  участков напряжений больше.

Так же, как и при построении эпюр продольных сил, рассматриваем брус со стороны свободного конца (с противоположной стороны от жесткой заделки)

Участок 1.

Участок 2.

Участок 3.

Участок 4.

Строим эпюры продольных сил и нормальных напряжений.

Рисунок 6. Построение эпюр нормальных напряжений.

Масштабы эпюр могут бытьразными и выбираются исходя из удобства построения.