Күрделі қарсыласу.

8.1. Бұралып иілу (иіліп бұралу)

Сырықтың көлденең қималарында июші моменттер мен қатар бұраушы моменттер туындайтын жүктеу – иіліп бұралу. Мұндай жүктеу біліктерде орын алады.

Иіліп бұралу кезінде беріктікке есептеу беріктік теорияларын қолдану арқылы жүргізіледі.

Беріктікке есептеу үшін алдымен келесі ретпен қауіпті қиманы анықтайды.

1. Бұраушы М_К моменттердің эпюрін тұрғызады.

2. Сыртқы июші күштерді қиманың бас осьтер x, y бағыттарында жіктеп, вертикаль және горизонталь жазықтарда M_X пен M_Y июші моменттерінің эпюрлерін тұрғызылады.

3. Қорытынды июші моменттердің эпюрі тұрғызылады.

4. Бұраушы М_К және июші М моменттердің эпюрасы бойынша қауіпті қиманы анықтайды.

Бұралу және иілу теорияларына сәйкес қорытынды(толық) июші момент әсер ететін жазықтығындағы біліктің сыртқы бетіндегі нүктелері қауіпті нүктелер болады. Бұл нүктелерде иілу және бұралу кезіңдегі тік және жанама кернеулер

, , (8.1)

мұндағы: , – қ.осьтік және полюстік кедергі моменттері.

Қауіпті нүктедегі кернеулі күй жазық КК жеке жағдайы: σ_z=σ, σ_y=0, τ_zy=τ.

Білікті беріктікке есептеуде үшінші немесе төртінші беріктік теорияларын жиі қолданады. Аталған кернеулі күй кезінде бас кернеулердің мәндерін ескере отырып, эквивалент кернеулерді келесі

(8.2)

(8.3)

формулалармен анықтайды.

Енді осы формулаларға кернеулердің (8.1) өрнектерінен кернеулерді қойып, эквивалент кернеуді келесі түрде жазуға болады

, (8.4)

мұндағы М_Р – үшінші немесе төртінші беріктік теориясы бойынша анықталатын есептеу моменті

; . (8.5)

Иіліп бұралу кезіндегі беріктік шарты

, (8.6)

мұндағы М_Р – қауіпті қимада (8.5) формулаларының бірімен анықталатын есептеу моменті.

Беріктік шартын қолданып, қима диаметрін анықтауға болады.

(8.7)

9-тақырып. Бойлай сығылған сырықтардың орнықтылығы

9.1. Орнықтылық. Бойлай сығылған сырықтың орнықтылығы. Дағдарыс күші.

Конструкция элементтерін беріктікке, қатаңдыққа есептеу кезінде олардың бастапқы тепе-теңдік күйі деформациялану барысында орнықты болады деп қарастырылды. Алайда, беріктік және қатаңдық шарттарының ғана қамтамасыз етілуі, барлық конструкциялардың өз қызметін айтарлықтай атқару қабілетін үнемі сақтай алуына кепілдік бола алмайды. Беріктік және қатаңдықпен қатар конструкция элементтерінің тепе-теңдік күйінің орнықтылығы қамтамасыз етілуі қажет.

Қ атты денелердің тепе-теңдік күйі орнықты, толғаусыз және орнықсыз болуы мүмкін екені белгілі. Мысалы: ойыс бетте жатқан, жазық бетте жатқан және дөңес бетте жатқан ауыр шардың тепе-теңдік күйлер. Мұндай құбылысты деформацияланатын серпімді жүйелерде де байқауға болады.

Бастапқы тепе-теңдік күйінен сәл ғана ауытқытып, сол ауытқуды туындататын себепті алып тастағанда, деформацияланатын жүйе бастапқы күйіне қайта оралатын болса, онда оның тепе-теңдік күйі орнықты делінеді. Кері жағдайда оның тепе-теңдік күйі орнықсыз болады.

Мысалы, ось бойымен сығылған ұзын жіңішке сырық. Сығушы күштің шамасы F<F_KP болғанда сырықтың түзу сызықты тепе-теңдік күйі орнықты, F=F_KP–тоғаусыз, F>F_KP – орнықсыз болады. F_KP – дағдарыс күші.

Сырықты бастапқы түзу сызықты тепе-теңдік күйінен айыруға (ауытқытуға) жеткілікті оған бойлай түсірілген сығушы күштің ең кіші шамасы дағдарыс күші деп аталады.

Демек сығушы күш F<F_KP болса тек сығылады, ал F>F_KP болғанда сырық сығылумен қоса иіледі. Тіпті сығущы күштің шамасы дағдарыс күштің шамасынан сәл асқан жағдайда сырықтың майысуы аса көп өсіп кетіп, қауіпті болады. Сондықтан орнықтылықты жоғалту құбылысы өте қауіпті болып саналады, ал дағдарыс күші қиратушы күш ретінде қарастырылады.

Конструкция элементтері орнықтылығын жоғалтпай, қызметтерін сенімді атқару үшін сығушы күштің шамасы қауіпсіз (мүмкіндік) күштен, немесе сығушы кернеудің шамасы қауіпсіз (мүмкіндік) кернеуден аспауы керек, яғни

F ≤ [F] немесе σ ≤ [σ_y],

мұндағы:

,

қауіпсіз күш және орнықтылыққа қауіпсіз кернеу; ­ F_KP – дағдарыс күші; σ_KP= F_KP/A – дағдарыс кернеуі; [п_y] – нормативтік орнықтылық қоры коэффициенті, нормативтік беріктік қоры коэффициентінен біршама үлкен етіп қабылданады.

Конструкция элементтерінің орнықтылығын иілу, бұралу және күрделі қарсыласу жағдайда да қарастыру қажет болуы мүмкін. Біз орнықтылық теориясының ең қарапайым мәселесін – бойлай сығылған сырықтардың орнықтылығын қарастырамыз.