Домашняя

JJ II

J I

Назад

На весь экран

Рис. 5.4.4. Определение положения главной оси для симметричного се- чения

5.5.Зависимость между моментами инерции сечения при повороте от главных осей

Изобразим произвольное сечение, любое начало координат и покажем главные оси 0, 0. 0 0 = 0 (ðèñ. 5.5.1).

Известны 0 , 0 . Необходимо определить , , . Положение осей , определяет угол (на рисунке показан положительный

угол). Выделим элемент сечения . Установим связь между координатами

Закрыть

Рис. 5.5.1. Определение моментов инерции при повороте от главных осей

= 0

· + 0 · ;

= 0 · − 0 · .

Найдем моменты инерции относительно осей , :

 

=

2 = ( 0 · − 0

· )2 = 2 ·

02

 

−2 · ·

0 · 0 + 2 ·

02 =

 

 

 

= 2 · 0 + 2 · 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

òàê êàê 0 0 =

0 · 0 = 0. Аналогично получаем , .

Домашняя

JJ II

J I

Назад

На весь экран

Закрыть

обратится в ноль.

Таким образом

= 0 · 2 + 0 · 2 ,

= 0 · 2 + 0 · 2 ,

= 0 0 · 2 2

формулы поворота от главных осей; эти формулы аналогичны формулам поворота от главных площадок в теории напряж¼нного и деформированного состояния.

Последняя формула отвечает на вопрос: сколько же главных осей имеет сечение? Одни главные оси есть и они показаны на рисунке. Если есть другие главные оси, то при повороте к ним

Åñëè = 0, òî 0 0 · 2 = 0. Здесь может быть два случая:

2

1) 0 ̸= 0 , тогда 2 = 0, отсюда 2 = · , где все положительные и отрицательные целые числа и ноль. Тогда = 2 · , т.е. бесконечное множество корней. Если оси будем поворачивать на угол, кратный 2 , то будем попадать на прежние оси, правда изменятся направления осей, что в данном случае значения не имеет. Таким

образом, имеется одна пара главных осей.

2) 0 = 0 . В этом случае произведение обращается в ноль при любом и любые оси главные, т.е. имеется бесконечное множество

главных осей. Из формул, привед¼нных выше, получим в этом случае:

Домашняя

JJ II

J I

Назад

На весь экран

Закрыть

+ = 0 + 0 .

Примеры таких сечений (рис. 5.5.2):

Рис. 5.5.2. Сечения, имеющие бесконечное множество главных осей

а) круглое, но только тогда, когда начало координат находится в центре тяжести сечения ;

б) квадратное сечение начало координат находится в центре тя- жести сечения , 0 = 0 , следовательно любые оси главные.

Домашняя

JJ II

J I

Назад

На весь экран

Закрыть

Соседние файлы в папке Сопротивление материалов часть 1.pdf