Напряженное состояние и разрушение при кручении
Как следует из закона парности касательных напряжений, одновременно с касательными напряжениями, действующими в плоскостях поперечных сечений вала, имеют место касательные напряжения в продольных плоскостях. Они равны по величине парным напряжениям, но имеют противоположный знак (рис. 2.44).
Таким образом, по граням элемента, ограниченного продольной и поперечной плоскостями сечения вала, действуют только касательные напряжения. Однако, как следует из формулы (2.86), на главных площадках, наклоненных к оси вала под углами 45° и 135°, действуют главные напряжения растягивающие 
и сжимающие 
(рис. 2.45, а), где 
— касательные напряжения, действующие в продольном и поперечном сечениях. Величину нормальных и касательных напряжений в других площадках можно определить по выведенным ранее формулам.
Из сказанного следует, что при кручении во всех площадках стержня, кроме оси, имеет место двухосное, неоднородное напряженное состояние. Наиболее напряженными являются точки, расположенные на поверхности цилиндра.
Характер разрушения при кручении зависит от способности материала стержня сопротивляться воздействию нормальных и касательных напряжений. Так, у деревянных стержней первые трещины возникают по образующим, так как древесина плохо сопротивляется действию касательных напряжений, направленных вдоль волокон. Чугун и другие хрупкие материалы, сравнительно плохо работающие на растяжение, разрушаются по винтовой поверхности, наклоненной к оси вала под углом 45°, т. е. по направлению действия максимальных растягивающих напряжений (рис. 2.43, б). Стальные валы чаще всего разрушаются по сечению, перпендикулярному к оси вала, под действием касательных напряжений, действующих в этом сечении.
Эта теория взята со страницы лекций по предмету «прикладная механика»:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Кручение стержня круглого поперечного сечения |
| Расчеты на прочность и жесткость |
| Теория прочности. Основные понятия |
| Косой изгиб: определение, пример, формулы |
