Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Опір матеріалів. Лекції 7-15.docx
Скачиваний:
16
Добавлен:
30.04.2019
Размер:
9.45 Mб
Скачать

14.3 Поперечний удар

При поперечному ударі залишаються чинними формули (14.9-14.11), одержані для поздовжнього удару, якщо в них під розуміти статичний прогин балки.

Наприклад, при ударному навантаженні силою Q, що падає з висоти h на кінець балки (рис. 14.2), будемо мати

де kд обчислюється за формулою (14.9), а , наприклад, за способом Вере­щагина

14.4 Крутильний удар

Крутильний удар може виникнути, наприклад, під час раптового гальму­вання обертового руху валів із закріпленими на них маховиками, шківами то­що. Нехай вал довжиною l, на кінці якого закріплений маховик з масою m, обертається з кутовою швидкістю . При раптовому гальмуванні кінця А па­рою сил з моментом М на його другому кінці виникне пара сил з моментом та­кої ж величини і зворотного напрямку, викликана силою інерції маховика. Ці пари сил раптово закручують вал (рис. 14.3).

Умова збереження енергії

T0=Uд (14.12)

Для обертового руху маємо

Т0= (14.13)

де — динамічний момент інерції маховика (масою вала нехтуємо).

Потенціальна енергія деформації кручення для вала круглого перерізу

(14.14)

де GIр — жорсткість вала при крученні.

Підставляючи (14.13) і (14.14) в (14.12), одержуємо рівняння для визначення Мд

(14.15)

Якщо маховик має вигляд циліндра з масою m і радіусом R, то

За відомим динамічним крутним моментом Мд можна знайти максималь­не дотичне напруження та динамічний кут закручування

. (14.16)

Лекція 15

РОЗРАХУНОК НА МІЦНІСТЬ ПРИ ПОВТОРНО-ЗМІННИХ

НАПРУЖЕННЯХ

    1. Фізична природа руйнування матеріалів при повторно-змінних напруженнях

У частинах багатьох машин і споруд у процесі їх експлуатації напруження періодично змінюються. Наприклад, нормальне напруження згину в будь-якій точці поперечного перерізку вагонної осі безперервно змінюється під час обер­ту. Змінність напруження в часі показані кривими на рис. 15.1. Час T, протягом якого напруження повторює своє найбільше або найменше значення, є періо­дом (рис. 15.1, а). Послідовність значень напруження за один період називаєть­ся циклом напруження.

З практики відомо, що при напруженнях, які циклічно змінюються, в кон­струкціях може виникнути процес руйнування, що називається втомним руйну­ванням. Суть втомного руйнування полягає в утворенні мікротріщин, які при певних умовах розвиваються в макротріщину. Остання поступово розростаєть­ся і процес закінчується руйнуванням конструкції. Досліди показують, що роз­виткові мікротріщини в макротріщину сприяють внутрішні дефекти структури, а також зовнішні концентратори напружень.