Для определения нормальныхнапряжений воспользуемся гипотезой плоских сечений Бернулли: сечения плоские и нормальные к продольной оси бруса до деформации, остаются плоскими и нормальными к этой оси и после деформации.
Смысл гипотезы демонстрируется рис. 4.4.
Рис. 4.4 |
Вырежем из этого бруса двумя нормальными к его оси сечениями элемент длиной
и условно закрепим его левым торцом. При приложении нагрузки в нем возникает продольная сила
. Т.к. сечения I и II элемента параллельны, в силу гипотезы плоских сечений, то во всех его точках удлинения
будут одинаковы, и, следовательно, продольная сила
будет равномерно распределена по сечению, вызывая только нормальные напряжения

где
- площадь поперечного сечения бруса [м2].
Для примера, показанного на рис. 4.4, напряжения по участкам I, II и III будут равны:
.
Эпюра нормальных напряжений
строится аналогично эпюре продольных сил (рис. 4.4, е). Для стержня постоянного сечения она имеет такой же вид, как и эпюра продольных сил. А для ступенчатого бруса эпюра
будет иметь скачки не только в сечениях, в которых приложены внешние осевые нагрузки, но и в местах изменения поперечных размеров.
Рис. 4.4 





