18.Кручение. Правило знаков.

Круче́ние — один из видов деформации тела. Возникает в том случае, если нагрузка прикладывается к телу в виде пары сил в его поперечной плоскости. При этом в поперечных сечениях тела возникает только один внутренний силовой фактор — крутящий момент. На кручение работают пружины растяжения-сжатия и валы.

Внутренний крутящий (скручивающий) момент T при кручении принимается положительным (т.е. T>0), если он стремится повернуть рассматриваемое сечение вала против хода часовой стрелки, при рассмотрении его со стороны отброшенной части вала.

Правило знаков внешних скручивающих моментов M определяется аналогично, но при этом они должны рассматриваться с внешней стороны вала.

Например при рассмотрении правой отсеченной части вала на внешние моменты надо смотреть с правой стороны.

19.Общие положения сопротивления материалов

Основные понятия и допущения

Деформация – изменение взаимного расположения частиц тела, приводящее к изменению размеров и, обычно, формы тела. Полная деформация может состоять из упругой деформации и остаточной деформации.

Упругая деформация исчезает после удаления внешней нагрузки, размеры и форма тела возвращаются к начальным значениям,остаточная (пластическая) деформация сохраняется после удаления нагрузки.

Упругость – свойство тела получать упругую деформацию.

Пластичность – свойство тела накапливать остаточную деформацию.

Изотропность – свойство материала сохранять упругие свойства одинаковыми по всем направлениям. Если упругие свойства материала зависят от направлений, то такая особенность называется анизотропностью.

 

Основные допущения, принятые в сопротивлении материалов:

      тело считается сплошным (без пустот, трещин и т. п.) и однородным, т. е. свойства материала во всех точках одинаковы;

      материал тела изотропный;

      напряжения в точке тела прямо пропорциональны деформациям в этой точке;

      перемещения точек тела при деформировании малы по сравнению с размерами тела.

Основные принципы, используемые в сопротивлении материалов.

Принцип независимости действия сил (принцип суперпозиции): какая-либо величина (напряжение, деформация, перемещение и т. д.), вызываемая несколькими силами, равна сумме величин, создаваемых каждой силой в отдельности.

Принцип (гипотеза) плоских сечений: поперечные сечения стержня, плоские до деформации, остаются плоскими и после деформации.

 

Рис. 1.6. Иллюстрация принципа Сен-Венана [1]

 

Принцип Сен-Венана (рис. 1.6): распределение напряжений и дефор­маций существенно зависит от способа приложения внешних сил только вблизи места нагружения, а в частях, достаточно удаленных от места приложения сил, распределение напряжений практически зависит только от статического эквивалента этих сил.

20.Диаграмма растяжения для хрупких пластичных материалов

 

Диаграмма растяжения хрупких материалов (рис.2.10, б) характеризуется тем, что отклонение от закона Гука начинается при малых значениях деформирующей силы; диаграмма не имеет площадки текучести; образцы разрушаются при очень малой остаточной деформации. За характеристику прочности хрупких материалов принимают временное сопротивление при растяжении .