Тема 2.2. Растяжение и сжатие
Содержание учебного материала
Характеристика деформации. Эпюры продольных сил. Нормальное напряжение. Эпюры нормальных напряжений. Испытание материалов на растяжение и сжатие при статическом нагружении. Напряжение предельное, допускаемое и расчетное. Условие прочности.
Практическое занятие № 4. Выполнение расчетов на прочность при растяжении и сжатии.
Лабораторное занятие №1. Проведение испытаний на растяжение образца из низкоуглеродистой стали.
Методические указания к изучению темы
Следует обратить особое внимание на гипотезу плоских сечений, которая справедлива и для других нагружений бруса. При растяжении или сжатии напряжения равномерно распределяются по поперечному сечению. Геометрической характеристикой прочности и жесткости сечения является его площадь, форма сечения значения не имеет, т.к. все точки сечения равноопасны.
Для закрепления практических навыков и умений рекомендовано практическое занятие №4 «Расчет материалов на растяжение и сжатие».
Вопросы для самоконтроля
1. В каком случае брус испытывает деформацию растяжения или сжатия?
2. Каков закон изменения нормальных напряжений по площади поперечного сечения при растяжении и сжатии?
3. Влияет ли форма поперечного сечения на значение напряжений, возникающих при растяжении и сжатии?
4. Что называется эпюрой нормальных сил и эпюрой нормальных напряжений?
5. Для чего строят эпюры N и ? Какое поперечное сечение бруса называется опасным?
6. Что такое модуль продольной упругости материала, какова его размерность?
Тема 2.3. Срез и смятие
Содержание учебного материала
Срез, основные расчетные предпосылки, расчетные формулы, условие прочности. Смятие, расчетные формулы, условие прочности. Допускаемые напряжения.
Методические указания к изучению темы
Практические
расчеты соединяемых
деталей на срез,
носят условный характер
и основываются на трех допущениях:
в поперечном сечении возможного
среза детали возникает только один
внутренний силовой фактор – поперечная
сила Q.
Касательные напряжения, возникающие
в поперечном сечении, распределены по
сечению равномерно,
и если
соединение осуществлено несколькими
деталями (болтами, заклепками и др.), то
считается, что все они
нагружены одинаково. При небольшой
толщине соединяемых брусьев (листов) и
значительной нагрузке между поверхностью
соединительной детали и стенками
отверстия возникает большое взаимное
давление, в результате которого стенка
отверстия может обмяться, форма отверстия
изменится и соединение разрушится.
Давление, возникшее между поверхностями
соединительной детали и отверстия,
называется напряжением смятия
см.
Расчеты на смятие, так же как и расчеты
на срез, носят условный характер.
Основное внимание нужно уделить
практической стороне вопроса и. Среди
прочего, правильному выражению площади
среза и площади
смятия для различных случаев
взаимодействия деталей конструкций.
Вопросы для самоконтроля
Какова зависимость между допускаемыми напряжениями растяжения, среза и смятия?
По каким формулам производят расчет на срез и смятие?
Как определяется площадь смятия, если поверхность смятия цилиндрическая, плоская?