Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Стрмех_3_У_2002

.pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
834.02 Кб
Скачать

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

tg

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

4EI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z=1

 

 

 

 

 

2 v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8tg tg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

sin

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6EI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 sin tg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2 4 v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2EI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

4

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6EI

 

v

 

 

4

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2

4

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12EI

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z=1

P

v2EI l 3

l

5. Будують епюри від одиничних зсувів накладених зв'язків. У межах елементів, що стиснуті зовнішнім навантаженням, епюри криволінійні і будуються відповідно до приведеної вище таблицею. У межах елементів не підданих стиску, епюри прямолінійні і будуються по таблицях звичайного методу переміщень (як при розрахунку на міцність) .

P1

 

 

 

P2

3

P1

 

 

 

P2

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4EI

2EI

 

 

 

2EI

 

4EI

 

3EI

 

 

 

 

 

l1

l1

 

 

 

l1

 

l1

 

l2

 

 

 

 

 

4EI 2 v1A

M1

 

 

3EI 1 vB2

 

M2

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

A

2EI 3 v1A

B

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6EJ 4( A1)

3EJ

1( B2)

Z3 = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12EJ

2( A1)

 

3EJ 1( B2)

 

 

 

 

3EJ

 

 

 

 

 

h

 

 

h

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

6EJ

4( A1)

 

 

М

3EJ

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

6. Коефіцієнти системи канонічних рівнянь визначають як і в звичайному методі переміщень.

 

 

r11

 

 

 

 

 

r 4EJ 4EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

4EI

 

М 0

 

 

 

A1

 

 

 

 

 

l1

 

 

 

11

l

h

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

4EI 2 v1A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і т.д.

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r33

 

 

 

 

 

 

 

12EJ

 

3EJ

 

3EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

h3

2 A1

 

h 3 1 В 2

h3

 

 

 

 

 

 

 

 

0

z4

12EJ

2 A1

3EJ

1 B3

3EJ

h3

h3

h3

7. Для заданої системи рівнянь (без вільних членів), можливі два рішення: перше, коли всі zi = 0, таке рішення нас не влаштовує, т.е не відповідає умовам задачі; і друге рішення, коли детермінант системи, складений з одиничних коефіцієнтів = 0.

r11r12r13

Det r21r22r23 0;

r31r32r33

Розкриваючи цей визначник, одержуємо складне трансцендентне рівняння, для рішення якого необхідно спочатку виразити всі параметри vi через один. Потім рівняння розв’язується:

1)методом підстановки;

2)графічним методом.

Метод підстановки самий примітивний спосіб рішення. Застосовується для найпростіших характеристичних рівнянь.

Сутність графічного способу полягає в наступному:

- вибираємо довільне значення параметра vi і знаходимо det1 = f (v)

v1

=>

det1

 

v2

=>

det2

 

v3

=>

det3

 

і т.д.

 

 

 

На підставі отриманих значень будуємо графік функції

det = f (v).

det

det = f (v)

v1

v2

v3

v4

v5

v

vкр

Найменше значення параметра v, при якому det = 0 називається vкр.

8. Для стійки, параметри якої ми приймаємо за вихідні визначаємо критичну силу:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к2р EJ

 

 

l

 

P

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і розрахункову довжину стержня:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рк р

 

2 EJ

 

 

 

к2р EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, звідси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

2

 

 

l

2

 

 

 

 

l

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

l0

 

де: l0 - розрахункова довжина стержня;

 

 

 

 

 

 

 

к р

l - геометрична довжина стержня чи коефіцієнт приведення геометричної довжини до розрахункового:

к р

9.Знаючи співвідношення між параметрами інших елементів і вихідним елементом, визначають vкр для всіх інших стиснутих стержнів.

10.Потім для всіх стиснутих стержнів визначають Ркр і l0..

Лекція 8

Поняття про розрахунок на стійкість кругових арок постійного перетину

1. Висновок диференціального рівняння кругового бруса

dS

 

dS - довжина елемента mn до деформації,

 

n

 

R - радіус кривизни

m

W+dW

m1n2 положення елемента mn після

W

 

 

деформації.

 

 

V+dV

V

R d

O

Позначимо проекції переміщення точок m і n через: V - проекцію переміщення на дотичну і W - проекцію переміщення на радіус.

Визначимо відносну деформацію елемента dS. Для цього скористаємося принципом накладення і будемо визначати окремо деформацію елемента від переміщень W і V.

1)W = 0

V+dV V

m m1 n n1

d

O

Абсолютна деформація елемента dS дорівнює dV, а відносна деформація

 

dV

(1)

dS

2) V = 0. Нескінченно малою величиною dW зневажаємо

d

 

 

 

 

 

 

 

до деформації

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

dS = Rd

 

m

 

 

W

 

 

 

після деформації

 

 

n1

 

 

 

 

 

 

dS mn R W d

 

m1

 

 

 

 

 

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Абсолютна деформація елемента d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R W d Rd Wd

 

 

 

 

 

Відносна деформація:

Wd

 

Wd

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

(2)

 

dS

Rd

R

 

тому що

d = Rd .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Повна відносна деформація елемента:

dV

 

W

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)

 

 

 

 

 

 

R

Кривизна елемента до деформації

 

 

 

 

 

 

dS

 

 

 

1

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dS = Rd

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

dS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Визначимо зміну елемента за рахунок його деформації. Кути повороту дотичних, проведених до точки m:

1) W = 0

 

 

m

m1 n n1

V

V+dV

R

O

2) V = 0

m

n

 

 

 

W

 

W+dW

m1

n1

 

R

 

 

O

 

 

Сумарний кут повороту дотичної

 

 

V

 

dW

 

 

 

 

R

dS

 

 

Зміни кривизни деформованого елемента:

1 d

В dS

Продифференцируем вираження (4):

d

 

1

 

dV

 

d2W

dS

R dS

dS2

 

 

V

R

у цьому випадку зневажити величиною dV не можна

Заштрихований трикутник через малі величини можна вважати прямолінійним, тоді:

dW

dS

(4)

(5)

Зневажаючи подовженням елемента dS, тобто , з рівняння (3) маємо:

 

 

 

 

dV

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

dS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

підставляючи це значення в (5) і dS Rd .

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

W

 

 

 

d2W

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6)

 

dS

R2

 

R2d 2

r

З опору матеріалів відомо диференціальне рівняння вигнутої осі бруса:

1

 

M

 

 

 

 

;

(7)

r

EJ

підставивши (7) у (6) одержимо диференціальне рівняння кривого бруса:

 

 

 

d2W W

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2d 2

R2

EJ

 

чи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d2W

 

MR2

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

(8)

 

 

d 2

 

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Стійкість кругового кільця при радіальному навантаженні

y

q - інтенсивність рівномірно

K

розподіленого радіального

W K1

навантаження.

q

 

R

x

 

При q < qкр кільце зберігає первісну форму рівноваги й у ньому виникають тільки подовжні зусилля стиску.

При q qкр кільце втрачає стійку форму рівноваги, здобуваючи овальну форму й у ньому, поряд з подовжніми зусиллями з'являються згинальні моменти.

Розглянемо елемент dS до втрати стійкості:

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

dS

 

 

 

У 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

N

 

 

N

 

 

 

 

 

d

 

 

 

qdS 2N sin

 

 

2

 

0

 

 

2

 

 

d

через малість кута

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

d

 

d

 

 

 

d

 

 

 

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

ПРО

тоді

d

qdS 2N sin

 

0

 

2

,

dS = Rd

qRd Nd 0 ;

N qR

(а)

 

 

Після втрати стійкості точка К переміститься в точку К1, прогин стінки кільця складає W. У деформованому стані поздовжня сила викликає в кільці згинальний момент:

M N W qRW

Підставимо це значення моменту в диференціальне рівняння бруса (8):

 

 

 

d2W

 

 

W

 

MR2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

d 2

 

 

 

EJ

 

 

 

 

d2W

 

 

W

 

qR3W

 

 

 

 

d 2

 

 

 

 

EJ

 

 

чи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d2W

 

 

 

 

qR3W

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

W 0;

(б)

 

 

d 2

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Позначимо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

qR3W

К2

 

 

 

 

 

(с)

 

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d2W

 

K2W 0

 

 

 

 

 

(d)

 

 

d 2

 

 

 

 

 

 

Рішення цього однорідного диференціального рівняння запишеться:

 

 

 

 

W C1 sin K C2

cosK

(е)

Значення коефіцієнтів С1

і С2 знайдемо з граничних умов:

 

з огляду, що на осях симетрії W’=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dW

 

 

1) при = 0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dW

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1K cosK C2K sin K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

0 = С1ДО;

С1 = 0

 

 

 

 

 

 

 

dW

 

 

2) при

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

d

 

 

 

 

0 С2 sin K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С2 = 0;

 

 

К = 0

 

 

Отже sin K

 

0, а це можливо при :

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) К = 0 - суперечить умові задачі

(див. вище)

 

2)К=2, sin = 0.

Звираження (с) одержуємо

1 qR3 K2 4,

EJ

звідси

qкр

 

3EJ

 

(f)

R

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Стійкість двошарнірної кругової арки

Розглянемо кругову арку завантажену рівномірно розподіленим радіальним навантаженням q.

q

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диференціальне рівняння кривого бруса за аналогією з кільцем

 

 

 

 

 

 

 

d

2W

K2W

,

 

де K2 1

qR3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d 2

 

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рішення його:

 

W C1 sin K C2

cos K ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де - кут змінюється від 0 до .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Граничні умови задачі:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) при = 0

W = 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 = С2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) при =

W = 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 = C1 sin K ;

 

C1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отже

sin K =0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К ;

 

 

 

 

К

 

 

 

 

 

 

К2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

qR3

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qкр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EJ

 

 

2

 

 

 

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекція 9

Стійкість складених стержнів (наскрізних колон)

Складені стержні, що складаються з окремих галузей, зв'язаних чи планками ґратами, мають меншу жорсткість, чим суцільні. Ґрати сприймають дію поперечних сил, вплив яких необхідно враховувати поряд зі згинальними моментами.

x

P P

 

 

 

Q

dx

l 1

1

dx

dx

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

b

1- 1

М = Ру, потенційна енергія вигину:

l

M

2

dx

l

P

2

y

2

dx

 

 

P

2

L

 

UМ

 

 

 

 

 

 

 

 

Y2dx

(1)

2EJ

 

2EJ

2EJ

0

0

 

 

0

 

 

Робота поперечних сил:

 

 

 

 

 

 

QdS

 

 

 

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dUQ

 

 

 

 

 

 

 

 

dx,

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де dS = dx

dS

Відносний зсув tg при дії Q=1 позначимо через 1, тоді dX

= Q· 1

Потенційна енергія, рівна роботі поперечних сил:

dUQ

 

Q2 1dx

,

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

l

 

 

1

l

UQ dUQ

 

Q2dx,

 

 

0

 

2

0