Условие жесткости

Условие жесткости стержня

Условие жесткости узла стержневой системы

Потенциальная энергия упругой деформации стержня 

18)

19) Срез (В Сопротивлении Материалов) разрушение изделия под действием касательных напряжений, при котором одна его часть смещается относительно другой по какой-либо плоскости (поверхности). Наиболее часто срез наблюдается в заклепках и болтах. Применительно к материалам, имеющим волокнистую структуру (напр., древесина), такой вид разрушения называют скалыванием.

Смятие  в сопротивлении материалов, местное сжатие, сопровождающееся, как правило, остаточными деформациями материала (его обмятием). С. возникает в соединениях (болтовых, заклёпочных, шпоночных и др.), в местах опирания конструкций и в зонах контакта сжатых элементов. Величину напряжений С. в конструкциях обычно ограничивают расчётным напряжением С., которое определяется характером соприкасающихся поверхностей, свойствами используемого материала и его ориентацией относительно действующих нагрузок (например, в случае древесины — вдоль или поперёк волокон). Для уменьшения напряжений С., а главное — остаточных деформаций осуществляют различные конструктивные мероприятия, обеспечивающие распределение передаваемого сжимающего усилия по большей площади (например, при помощи шайб, подкладок, подушек). Одно из наиболее эффективных средств уменьшения обмятия — использование в зонах контакта вкладышей, прокладок и т. п. деталей из материалов более прочных, чем материал основной конструкции.

20) В болтовом или заклепочном соединении внешние усилия пытаются сдвинуть соединяемые элементы в противоположные стороны, но болты или заклепки препятствуют этому. В результате этого в месте соединения элементов болт или заклепка работают на срез, а в месте соединения заклепки с элементом происходит смятие болта или заклепки.

Иногда болты или заклепки работают на растяжение. В этом случае решается вопрос о том, на сколько выдержит отрыв головка заклепки или болта. В заклепочных и болтовых соединениях при действии на соединение продольной силы N (в стыках или прикреплениях элементов) распределение этой силы между заклепками или болтами принимается равномерным.

Заклепочные или болтовые соединения (см. рис. 21), воспринимающие продольные силы N, рассчитываются по формулам:

где N - расчетная продольная сила, действующая на соединение, кН; n – число заклепок или болтов в соединении; F – площадь среза, см2; nср – число рабочих срезов одной заклепки или болта; d – диаметр отверстия для заклепки или наружный диаметр стержня болта; Σδ – наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении; R_ср^б, R_ср^закл - расчетное сопротивление снятию болтовых или заклепочных соединений; R_р^б, R_р^закл - расчетное сопротивление растяжению (отрыву головок) болтов или заклепок; Fн – площадь болта см2.

где d2 – номинальный средний диаметр резьбы; d3 = d1–Н/6; (d1 – номинальный внутренний диаметр резьбы; Н – теоретическая высота резьбы).

21) Общие сведения сварных соединений

Сварное соединение – неразъёмное соединение, выполненное сваркой, т.е. путём установления межатомных связей между свариваемыми частями при нагревании или пластическом деформировании. Сварные соединения являются наиболее распространёнными и совершенными из неразъёмных соединений, так как лучше других обеспечивают условия равнопрочности, снижения массы и стоимости конструкции. Металл соединяемых сваркой деталей – основной; металл, предназначенный для введения в сварочную ванну в дополнение к расплавленному основному, называется присадочным; переплавленный присадочный металл, введённый в сварочную ванну, называется наплавленным. Участок соединения, образовавшийся в результате кристаллизации металлической сварочной ванны, называется сварным швом.

Преимущества сварного соединения

- невысокая стоимость соединения, благодаря малой трудоёмкости и простоте сварного шва; - сравнительно небольшая масса; - сечение детали не ослабляется отверстием; - герметичность автоматизации процесса сварки.

Недостатки сварного соединения

- появление коробления, остаточных напряжений после сварки; - недостаточная надёжность при вибрационных ударных нагрузках. - трудность контроля качества; - квалификация рабочего.

Клеевые соединения

Клеевым называется неразъёмное соединение составных частей изделия с применением клея. Действие клеев основано на образовании межмолекулярных связей между клеевой плёнкой и поверхностями склеенных материалов. Применяют для соединения металлических, неметаллических и разнородных материалов. Клеевые соединения применяют в таких ответственных конструкциях, как летательные аппараты и мосты.

Достоинства клеевых соединений

1) возможности соединения практически всех конструкционных материалов в любых сочетаниях, любой толщины и конфигурации; 2) герметичность; 3) коррозийная стойкость соединений; 4) не создают концентрации напряжений, 5) не вызывают коробления деталей; 6) надёжно работают при вибрационных нагрузках; 7) клеевые соединения дешевле; 8) клеевые конструкции при прочих равных условиях обладают меньшей массой.