Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебник по Лире / Lira_9_0_Kniga_1_Osnovnye_teoreticheskie_i_ras.pdf
Скачиваний:
280
Добавлен:
12.05.2015
Размер:
2.23 Mб
Скачать

5.ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ СОЧЕТАНИЙ УСИЛИЙ (РСУ)

Вобщем случае напряженно-деформированного состояния тела критерием для определения опасных РСУ служат экстремумы упругого потенциала в какой-либо точке тела при действии на него многих загружений. При этом учитываются особенности упругого потенциала, характерные для стержней, пластин, оболочек и массивных тел. Эти особенности позволяют облегчить решение задачи, существенно ограничив количество рассматриваемых РСУ.

5.1Стержни

Вкачестве критерия определения РСУ здесь приняты экстремальные значения нормальных и касательных напряжений в контрольных точках сечения (рис. 5.1).

Для нормальных напряжений применяется следующая формула:

σ

k

=

N

M y

Z

k

+

M z

Y

(5.1)

 

 

 

 

 

F

 

J y

 

 

k

 

 

 

 

 

 

Jz

 

где: k - точка сечения стержня (k = 1 ÷ 9).

Рис. 5.1

Эта формула преобразуется следующим образом при

34

y = ±

b

; z = ±

h

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

M y

 

 

 

 

σk F = N ±

+

M

z

(5.2)

Яz,i

Яy,i

 

 

 

 

 

 

где: Яyi и Яzi - ядровые расстояния в сечении стержня (i=1,2).

Такой подход позволяет определить экстремальные нормальные напряжения в сечении любой формы, приведя ее к прямоугольной.

Для касательных напряжений используется приближенная формула:

τ

y,z

F = Qy,z ±

M kp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2(Яy1, z1 + Яy2, z2 )

(5.3)

 

 

 

 

Формулы вычисления экстремальных значений для каждой точки сечения приведены в табл.5.1, а нумерация «критериальных» значений и соответствующих им напряжений - в табл. 5.2. В таблице 5.1 используется принятое правило знаков для усилий.

Кроме экстремальных напряжений вычисляются также экстремальные значения продольной и перерезывающих сил.

Всего для сечения стержня отбирается 34 значений РСУ.

Таблица 5.1

№ точкисечения

1

1

2

3

4

5

6

7

8

Н рмальные напряжения

Касательные напряжения

 

сечения

 

 

2

 

 

 

3

σF = N + My /Яz2 + Мz /Яy1

 

 

 

σF = N + Му /Яz2 Mz /Яy2

 

 

 

σF=N My/Яz1 − Мz/Яу2

 

 

 

σР=Н − Му/Яz1 +Мz/Яу1

 

 

 

 

фF =

Qz

+

M KΡ

σF=N+Mz/Яy1

 

 

2(Яy1 +Яy 2 )

2

σ=М − Мz/Яу2

τ F = 12 (Q z M KΡ (Яy1 +Яy 2 ))

σF=N+Мy/Яz2

τ F = 12 (Qy

M KΡ (Яz1 +Яz 2 ))

σ=N Mу/Яzl

τ F = 12 (Q y M KΡ (Яz1 +Яz 2 ))

35

Таблица 5.2

Критерии и их значения.

№№

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

критериев

Значение

σ1 +

σ1

σ2 +

σ2

σ3 +

σ3

σ4 +

σ4

τ7 +

τ7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№№

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

критериев

Значение

τ8 +

τ8

τ5 +

τ5

τ6 +

τ6

N+

N

σ7 +

σ7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№№

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

критериев

Значение

σ8 +

σ8

σ5 +

σ5

σ6 +

σ6

Qy+,

Qy,

Qy+,

Qy,

 

 

 

 

 

 

 

N+

N+

N

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№№

31

32

33

34

 

 

 

 

 

 

критериев

 

 

 

 

 

 

Значение

Qz+,

Qz,

Qz+,

Qz,

 

 

 

 

 

 

 

N+

N+

N

N

 

 

 

 

 

 

5.2Плоское напряженное состояние

Вобщем случае главные напряжения в одной и той же точке конструкции для различных загружений имеют различную ориентацию. Поэтому здесь определение РСУ производится по огибающим экстремальным кривым нормальных и касательных напряжений по формулам:

σαk

= Nx cos2 αk + Nz sin2 αk +Txz sin2αk

(5.4)

τα

k

=

1

(Nz Nx )sin2αk + Tx z cos2αk

(5.5)

 

 

2

 

где k - номер загружения. Обозначения приведены на рис. 5.2.

36