1. Назовите внутренние силовые факторы, возникающие в элементах конструкций.

N_z — продольная сила;

Q_x — поперечная сила;

Q_y — поперечная сила;

M_z — крутящийся момент;

М_х — изгибающий момент;

М_у — изгибающий момент.

Объясните, какие внутренние силовые факторы и напряжения возникают в поперечных сечениях бруса при растяжении (сжатии).

При растяжении (сжитии) в поперечном сечении бруса возникает только один внут­ренний силовой фактор — продольная сила.

Продольные силы меняются по длине бруса. При расчетах по­сле определения величин продольных сил по сечениям строится гра­фик — эпюра продольных сил.

Условно назначают знак продольной силы.

Если продольная сила направлена от сечения, то брус растянут. Растяжение считают положительной деформацией (рис. а).

Если продольная сила направлена к сечению, то брус сжат. Сжа­тие считают отрицательной деформацией (рис. б).

При растяжении и сжатии в сечении действует только нормаль­ное напряжение.

Направление и знак напряжения в сечении сов­падают с направлением и знаком силы в сечении.

Решите задачу: построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса.

F ₁ = 20 кН;

F₂ = 10 кН;

F₃ = 5 кН;

A₁ = 1,8 см²;

A₂ = 3,2 см².

Спроектируйте брус из условия прочности, если сечение – круг. Принять [σ] = 160 МПа.

2. Дайте определение коэффициента поперечной деформации.

Связь между продольной и поперечной деформациями зави­сит от свойств материала, связь определяется коэффициентом Пуас­сона, называемом коэффициентом поперечной деформации.

Коэффициент Пуассона: у стали μ от 0,25 до 0,3; у пробки μ = 0; у резины μ = 0,5.

Охарактеризуйте материалы по типу их диаграмм растяжения.

Различные материалы по-разному ведут себя под нагрузкой, ха­рактер деформаций и разрушения зависит от типа материалов.

Принято делить материалы по типу их диаграмм растяжения на три группы.

К первой группе относят пластичные материалы, эти материалы имеют на диаграмме растяжения площадку текучести (диаграммы первого типа) (рис. а).

К о второй группе относятся хрупкие материалы, эти материалы мало деформируются, разру­шаются по хрупкому типу. На диаграмме нет площадки текучести (рис. б).

К третьей группе относят материалы, не имеющие площадку текучести, но значительно деформирующиеся под нагрузкой, их на­зывают пластично-хрупкими (рис. в).

Решите задачу: построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса.

F ₁ = 20 кН;

F₂ = 8 кН;

F₃ = 4 кН;

A₁ = 1,0 см²;

A₂ = 1,5 см².

Спроектируйте брус из условия прочности, если сечение – квадрат. Принять [σ] = 160 МПа.

3. Дайте определение принципу начальных размеров.

Деформации считаются малыми, поэтому при составлении уравнений равновесия, а также при определении внутренних сил можно не учитывать деформацию тела.

Объясните, как назначаются знаки продольной силы и нормального напряжения.

Продольные силы меняются по длине бруса. При расчетах по­сле определения величин продольных сил по сечениям строится гра­фик — эпюра продольных сил.

Условно назначают знак продольной силы.

Если продольная сила направлена от сечения, то брус растянут. Растяжение считают положительной деформацией (рис. а).

Если продольная сила направлена к сечению, то брус сжат. Сжа­тие считают отрицательной деформацией (рис. б).

При растяжении и сжатии в сечении действует только нормаль­ное напряжение.

Направление и знак напряжения в сечении сов­падают с направлением и знаком силы в сечении.

Решите задачу: построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса.

F ₁ = 16 кН;

F₂ = 25 кН;

F₃ = 28 кН;

A₁ = 1,2 см²;

A₂ = 2,8 см².

Спроектируйте брус из условия прочности, если сечение – круг. Принять [σ] = 160 МПа.