Оглавление:
Деформации и напряжения. Метод сечений
- Напряжение и стресс. Метод раздела Помимо других свойств, механизм силен, то есть способность детали, сустава, выдерживать воздействие внешних сил (нагрузок). В прошлом ссылки считались полностью стабильными. Не меняет форму или размер. Ссылка больше не является достаточной при расчете прочности такого грубого представления о природе материала. Если мы не исследуем изменения (деформации) в форме и размере звена под действием внешних сил, мы не сможем решить проблему условий, которые мешают звену функционировать или безопасно функционировать.
В дополнение к расчетам прочности и жесткости, многие задачи уделяют серьезное внимание вопросам стабильности. Стабильность относится к способности звена поддерживать определенное начальное состояние равновесия. Если небольшое изменение нагрузки соответствует небольшому изменению деформации, равновесие является стабильным. И, конечно, если ограниченное увеличение нагрузки сопровождается неограниченным увеличением деформации, равновесие является неустойчивым.
Способность структурного элемента противостоять изменениям в его первоначальном размере и форме называется жесткостью. Людмила Фирмаль
Признаком потери стабильности также является внезапное изменение одного равновесия на другое. Деформация — это изменение формы и размера тела (звена механизма) под воздействием внешней силы. Деформация, которая исчезает после снятия нагрузки, вызвавшей ее, называется эластичностью, а способность тела восстанавливать свой первоначальный размер называется эластичностью. Если деформация не исчезает после разгрузки, она называется остаточной. Остаточная деформация без разрушения называется пластичностью, а остаточная деформация является вязкой в зависимости от времени деформации.
Упругая деформация связана только с упругой деформацией кристаллической решетки материала. Они наблюдаются до тех пор, пока величина внешней силы не превысит определенного предела. Остаточная ошибка Деформация связана с тем, что одна часть кристаллической решетки движется необратимо по сравнению с другой частью. Когда внешнее усилие устранено, смещенная часть сохраняет свое положение. Остаточная деформация всегда сопровождается упругостью. Смещение частиц материала компонента при деформации сопровождается изменением силы взаимодействия (притяжения и отталкивания). Внутренняя сила — сила против деформации (сила упругости).
- Сила внутренней силы характеризуется натяжением. С помощью напряжения можно оценить нагрузку и прочность конструкции. Влияние внешних сил на межатомные связи материалов и устойчивость к деформации и разрушению. Напряжение связано не только с точкой тела, но и с поперечным сечением через эту точку. В то же время напряжение на разных участках, проходящих через него, может быть разным. Напряжение в определенной точке называется внутренней силой, падает на единицу площади, и утка присваивается каждой секции. При определении напряжения сначала необходимо рассчитать известную величину, то есть внутреннюю силу требуемого сечения.
Внутренняя сила определяется методом поперечного сечения: объект, на который воздействует внешняя нагрузка, разлагается (мысленно) на две части плоскостью, проходящей через точку интереса (рис. 5.1, а) для определения напряжения Будет. Затем одна из частей разрушается (в зависимости от состояния). Например, часть справа от плоскости отбрасывается. Действие отброшенной части остальной части тела заменяется действием внутренних сил, которые сводятся к внешним силам.
Через внешние силы, действующие на организм. Людмила Фирмаль
Поскольку рассматриваемая часть тела свободна, не ограничена движением посредством соединения и является стационарной, равновесие распространяется на систему сил, действующих на нее. Для баланса силовой системы необходимо и достаточно, чтобы сумма проекций всех сил на оси и сумма всех силовых моментов на оси была равна нулю. Система силового пространства имеет следующие шесть уравнений. ) + JjnAFe) = 0; Джм, № ) +) = 0 А -3 для силовой плоской системы. Например, для силы, действующей в плоскости OXY: + I ^ ex = o; + = 0; (F,) +)) = 0, (5.2) где ^ y »Fez — проекция внутреннего F (и внешней силы Fe)
По координатным осям OX, OY, OZ. mx (F), mx (Fe), m ^ (Fi), my (Fe), mz (Fj), mz (Fe) — моменты внутренних F * и внешних сил Fe * на осях ОХ, ОУ и OZ , Со стороны выброшенной части тела на остальное воздействуют внутренние силы, распределенные в поперечном сечении. Из уравнений (5.1) и (5.2) можно выразить только те результаты через внешние силы, а не законы распределения внутренних сил. В общем случае система внутренних сил (см. Раздел 3.2.2) может достигать одной силы (главный вектор) и одного набора сил (главный момент).
Выберите систему координат осей OX, OY и OZc, начиная с центра масс сечения (рис. 5.1, б). Ось OX ориентирована перпендикулярно поперечному сечению, а оси OY и OZ расположены на этой плоскости. Компонент внутренней силы определяется из уравнения (5.1). (5.1) Компонент внутренней силы, действующей вдоль нормали сечения, называется нормальной силой сечения, обозначенной N = ^ Fex, и вызывает растягивающее или сжимающее напряжение. Qy = Fey и Qz = действуя в плоскости поперечного сечения, пытаясь переместить одну часть тела относительно другой части,
Это называется боковой силой. Момент внутренней силы T = ^ Jftx (Fe), Действует на плоскость поперечного сечения, перекручивает корпус и называется крутящим моментом (Т *). Моменты Mnu = ny (Fe) и MHZ = mz (Fe) Согнуть тело в плоскостях XOZ и XOY, » Изгибающий момент. Эти компоненты определяются внешними силами с использованием уравнения (5.1) или (5.2) (рисунок 5.1.6). Закон распределения внутренней силы по сечению можно охарактеризовать с помощью напряжения, которое считается количественной мерой внутренней силы. Рассмотрим поперечное сечение объекта (рис. 5.2, а).
Выберите базовую область AL * \, где внутренняя сила AF определяется вблизи точки K. Отношение AP / AL = pcr называется средним напряжением на участке AL. Сожмите сайт и получите общее напряжение в точке K рассматриваемого участка в определенных пределах. p = lim (AF / AA) = dF / dA, DL-Ю Это соответствует внутренней силе и направлению, а величина силы распределяется по всей области, измеренной в Паскале и Мегапаскале (кгс / мм2). а б Рисунок 5.2
Разложить вектор полного напряжения p (рис. 5.2, б) на две составляющие: перпендикулярно плоскости сечения и плоскости сечения. Компонент полного напряжения, который направлен вдоль нормали плоскости среза, называется нормальным напряжением и обозначается как. Компонент полного напряжения в плоскости поперечного сечения называется напряжением сдвига и выражается в t.
Поскольку конструкционные материалы по-разному сопротивляются в своем действии, необходимо различать нормальные и тангенциальные напряжения (различные значения, такие как допустимое напряжение и модуль упругости). Компоненты внутренней силы, связанные с этими напряжениями, определяются с использованием уравнения (5.1).Множество напряжений, возникающих в наборе секций (платформ), проходящих через рассматриваемую точку, называется напряженным состоянием в этой точке. Напряженное состояние можно охарактеризовать, зная напряжение в трех взаимно перпендикулярных местах, проходящих через эту точку.
Смотрите также:
| Пути повышения точности механизмов | Простейшие типы деформации стержней |
| Расчет линейных размерных цепей | Допущения, принимаемые при расчетах на прочность |
