Оглавление:
Устойчивое и неустойчивое упругое равновесие
- Устойчивое и неустойчивое упругое равновесие При расчете прочности и жесткости при различных деформациях мы исходили из того, что при деформации любой системы существует своеобразная, предсказуемая равновесная форма. На самом деле, в деформированном состоянии равновесие между внешними и внутренними упругими силами, вызванными ими, может быть
не только устойчивым, но и неустойчивым. Упругое равновесие стремится вернуться к нему после того, как объект, деформированный с небольшим отклонением от равновесного состояния, возвращается в исходное состояние и устраняет внешние воздействия, препятствовавшие исходному равновесному
состоянию. Если деформированное тело удаляется от него каким-либо Людмила Фирмаль
воздействием, то оно приобретает желание продолжать деформацию в направлении данного ему отклонения, и между этими двумя равновесными состояниями возникает переходное состояние, в котором деформированное тело находится во внешнем равновесии, называемом критическим состоянием: оно может сохранять свою первоначальную форму. Устойчивость равновесной формы деформируемого тела зависит от величины приложенной к нему
нагрузки. Например, если сила сжатия стержня мала, то равновесие в исходном виде остается стабильным(рис. 498, а). По мере увеличения величины приложенной силы достигается индифферентное равновесие, и наряду с прямой формой стержня возможна слегка изогнутая форма равновесия, примыкающая к нему( 498, б). При даже незначительном увеличении нагрузки характеристики деформации сердечника резко изменяются— 501p<п Сердцевина выпуклости(рис. 498, с), линейная форма равновесия
- перестает быть устойчивой. Это означает, что нагрузка превысила критические значения. Избыточная нагрузка, приводящая к потере устойчивости первоначальной формы кузова, называется критической и указывается рулевым колесом. Можно утверждать, что достижение критического значения за счет нагрузки соответствует разрушению конструкции, так как неустойчивое состояние равновесия неизбежно теряется, что приводит к снижению деформаций и напряжений. Особая опасность разрушения из-за потери устойчивости заключается в том, что когда прочность
элемента еще не исчерпана, обычно происходит внезапно, при низких значениях напряжений. До наступления критического состояния величина упругих деформаций очень мала, их увеличение практически незаметно для глаза. Однако от начала критического состояния до момента разрушения остаточная деформация возрастает очень быстро и остается мало времени для принятия мер по предотвращению надвигающихся катастроф,
поэтому при расчете устойчивости критическая нагрузка аналогична разрушительной нагрузке при расчете прочности. Для обеспечения постоянной Людмила Фирмаль
стабильности должны быть выполнены следующие условия (19.1) Здесь. < 1 9-2 ) PU, где P-эффективная нагрузка, а PU-коэффициент устойчивости. Поэтому для того, чтобы рассчитать устойчивость сжатого стержня, необходимо изучить методы определения критической нагрузки РКР. Из всех различных расчетов на устойчивость упругой системы можно подробно увидеть только потерю устойчивости при сжатии длинного тонкого стержня, или так называемый продольный изгиб.
Смотрите также:
| Расчеты при кручении | Формула Эйлера для определения критической силы сжатого стержня |
| Расчеты при изгибе | Влияние условии закрепления концов стержня на величину критической силы |
