1.Дайте определение правилу определения знаков крутящего момента.

К рутящий момент считаем положительным, если моменты внешних пар сил направлены по часовой стрелке, в этом случае мо­мент внутренних сил упругости направлен против часовой стрелки

Изложите условия прочности и жёсткости при кручении.

Условие прочности при кручении

Разрушение бруса при кручении происходит с поверхности, при расчете на прочность используют условие прочности

где [τ_к] — допускаемое напряжение кручения.

Условие жесткости при кручении можно записать в виде

где φ_o — относительный угол закручивания, φ_о = φ/l; [φ_о] ≈ 1град/м = 0,02рад/м — допускаемый относительный угол закручивания.

1.Назовите напряжение, которое возникает в поперечном сечении бруса при кручении.

При кручении в поперечном сечении бруса возникает касательное напряжение.

Раскройте сущность проектировочных расчётов при кручении.

Проектировочный расчет — определяется диаметр бруса (вала) в опасном сечении:

Откуда

1.Дайте определение касательному напряжению.

Касательное напряжение характеризует сопротивление сечения сдвигу.

Касательное механическое напряжение — приложено на единичную площадку сечения, в плоскости сечения по касательной (обозначается ).

Раскройте сущность проверочного расчёта при кручении.

Проверочный расчет — проверяется выполнение условия прочности

1.Дайте определение деформации изгиба.

При действии нагрузки ось стержня искривляется указанный вид нагружения называют изгибом. Изгиб называют чистым, если изгибающий момент является единственным внутренним усилием, возникающим в поперечном сечении стержня, однако, в поперечных сечениях стержня наряду с изгибающими моментами возникают тоже и поперечные силы. Такой изгиб называют поперечным.

Изложите основные правила построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов:

1. На участке балки без равномерно распределенной нагрузки (q = 0) поперечная сила Q = const и ее эпюра изображается отрезком прямой, параллельным базовой линии, а изгибающий момент изменяется по линейному закону и эпюра изображается наклоненным к базовой линии отрезком прямой.

2. На участке балки, несущем равномерно распределенную нагрузку, поперечная сила Q изменяется по линейному закону и ее эпюра изображается наклонной прямой, а изгибающий момент изменяется по квадратичному закону и его эпюра изображается дугой параболы, выпуклость которой обращена в сторону, противоположную направлению действия нагрузки.

3. Если на участках, указанных в п. 1 и 2, Q > 0, то изгибающий момент возрастает; если Q < 0, то изгибающий момент убывает; если Q = 0, то изгибающий момент постоянен.

4. Если поперечная сила, изменяясь по линейному закону, проходит через нулевое значение, то в сечении, где Q = 0, изгибающий момент достигает экстремального значения: максимального - при переходе от Q > 0 к Q < 0 и минимального - при переходе от Q < 0 к Q > 0.

5. Если границей участка балки служит точка приложения сосредоточенной силы F, то эпюра Q в этом месте изменяется скачкообразно на значение F, а на эпюре возникает излом, т. е. происходит резкое изменение угла наклона отрезка прямой или дуги параболы.

6. Если границей участка балки служит точка приложения сосредоточенной пары сил, то на эпюре Q это не отражается, а на эпюре возникает скачок, равный значению момента пары.

7. Если границей участка служит начало или окончание действия равномерно распределенной нагрузки, то на эпюре Q возникает излом (переход от параллельного к базовой линии отрезка к наклонному или, наоборот, от наклонного к параллельному), а на эпюре прямолинейный и параболический участки сопрягаются плавно (прямолинейный участок является касательным к дуге параболы в их общей точке).

8. В сечении на свободном или шарнирно опертом конце балки изгибающий момент равен нулю, если в этом месте не приложена сосредоточенная пара сил. Поперечная сила в этом сечении равна внешней сосредоточенной силе.

9. В сечении, совпадающем с заделкой, значения Q и , получившиеся на эпюрах, равны соответственно опорной реакции и реактивному моменту.

1) Назовите внутренние силовые факторы, возникающие при чистом изгибе.

При чистом изгибе возникает один силовой фактор – Изгибающий момент.

2)Изложите основные правила построения эпюр сил и изгибающих моментов, в случае приложения распределённой и сосредоточенной нагрузок.

Если на балку действует поперечная сила то эпюра изгибающего момента представляет собой наклонную прямую. Если действует распределенная нагрузка то эпюра представляет собой параболу, выпуклая часть которой направлена на встречу распределенной нагрузке.

1.Дайте определение понятию «эквивалентное напряжение».

Эквивалентное напряжение (σэкв) – это напряжение, под действием которого материал в условиях простого растяжения-сжатия оказывается в равноопасном состоянии с рассматриваемым сложным напряженным состоянием.

2.Объясните назначение теории прочности.

Основной задачей теории прочности является установление критерия прочности, позволяющего сравнить между собой опасность различных напряженных состояний материала.

1. Предел выносливости одна из прочностных характеристик материала, характеризующих его выносливость, то есть способность воспринимать нагрузки, вызывающие циклические напряжения в материале.

2. Согласно дано теории прочности опасное состояние материала при сложном напряженном состоянии наступает тогда, когда удельная потенциальная энергия изменения формы достигает величины соответствующей пределу текучести при простом растяжении.