6. Как выглядит диаграмма –при сдвиге?

Вид диаграммы –аналогичен диаграмме–при растяжении, которую мы рассматривали выше. Так, для пластичного материала на ней, в частности, имеются точки характеризующие предел пропорциональности при сдвиге ,предел текучести , а такжепредел прочности . Последний соответствуетсрезу образца. Для многих материалов между пределом текучести при сдвиге ипределом текучести при растяжении существует следующая зависимость:

.

7. Чему равна потенциальная энергия деформации при сдвиге?

Если участок стержня длиной испытывает чистый сдвиг, то накапливаемая в нем потенциальная энергия деформации определяется по формуле (подробнее см. беседу 15):

.

8. Как записывается условие прочности при сдвиге?

Касательное напряжение, отвечающее безопасной работе материала при сдвиге, называется допускаемым напряжением и обозначается . Для пластичных материалов оно должно быть меньше предела текучести :

,

а для хрупких материалов – меньше предела прочности :

.

Тогда условие прочности при сдвиге имеет вид:

. (3.2)

По этой формуле осуществляется проверочный расчет соединений, работающих на срез.

Для определения требуемой площади поперечного сечения (проектировочный расчет) необходимо воспользоваться следующим неравенством, вытекающим из формулы (3.2):

.

9. Что такое срез, и как правильнее говорить «расчет на сдвиг» или же «расчет на срез»?

Под срезом обычно понимается непосредственное разрушение материала стержня, происходящее в результате деформации сдвига.

Под сдвигом понимается, собственно, угловая деформация или же вид напряженного состояния – чистый сдвиг.

Нам представляется, что, например, при проверке прочности соединений предпочтительнее говорить: «расчет на срез». Если же мы изучаем напряженное состояние, то правильнее говорить: «напряженное состояние при сдвиге».

10. В некоторых учебниках по сопротивлению материалов для модуля сдвига G встречаются и другие наименования, например, модуль упругости второго рода. Стоит ли использовать этот термин?

    Употребление этого термина, как и другого термина «модуль упругости при сдвиге», которые, действительно, иногда имеют место, как в учебной литературе, так и в практике преподавания мы бы не рекомендовали.

4. Геометрические характеристики плоских сечений

Ранее мы установили, что прочность и жесткость стержня при растяжении (сжатии) определяются площадью его поперечного сечения F:

То есть, чем больше площадь поперечного сечения стержня, тем меньше напряжение и удлинение стержня.

Аналогично, в условии прочности при сдвиге мы опять встречаемся с площадью поперечного сечения F:

.

Однако в последующих беседах мы увидим, что при других видах деформации, площадь поперечного сечения уже не является той геометрической характеристикой, которая исчерпывающе определяет его способность сопротивляться внешней нагрузке. Очевидно, что одна и та же обычная линейка по-разному сопротивляется изгибу в разных плоскостях.

Поэтому в этой беседе, отвлекаясь от физических свойств материала, мы изучим некоторые геометрические характеристики поперечного сечения стержня, определяющие его способность сопротивляться другим видам деформации, например, кручению и изгибу.