Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОПК ОТВЕТЫ НА ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ.doc
Скачиваний:
5
Добавлен:
17.09.2019
Размер:
270.85 Кб
Скачать

21. Прочностные расчеты на смятие.

Смятие – местное сжатие, возникающее в зоне контакта элементов конструкции. Обычно сопровождается остаточными деформациями. Напряжение смятия является поверхностным напряжением. Если поверхностное напряжение достигает своего допускаемого значения, то разрушается поверхность объекта. В отличие от поверхностного напряжения, при объемных напряжениях происходит разделение объекта на части.

σсмятия = F/Aсмятия = F/δd <= [σсмятия]

В качестве расчетной берется площадь, представляющая собой проекцию реальной площади на диаметральную плоскость.

22. Деформации при кручении.

Кручение – вид нагружения, при котором в поперечных сечениях стержня возникает единственный силовой фактор – крутящий момент Мк. Стержни, работающие на кручение, называются валами.

Кручение возникает под действием внешних моментов, действующих в плоскостях, перпендикулярных продольной оси вала. Внешние моменты передаются на вал в местах посадки на него шкивов, зубчатых колес, турбин.

Часто в технических задачах известны мощность, передаваемая валом, и число оборотов вала. По этим данным может быть вычислен внешний крутящий момент: М = N/ω.

После закручивания образующие цилиндра обращаются в винтовые линии большого шага; плоские сечения сохраняют свою форму после деформации; происходит поворот одного сечения относительно другого на некоторый угол, называемый углом закручивания; расстояния между поперечными сечениями практически не изменяются.

Таким образом, сечения, плоские до закручивания, остаются плоскими после закручивания; радиусы поперечных сечений при деформации остаются прямыми. Кручение стержня круглого поперечного сечения представляется как результат сдвигов, вызванных взаимным поворотом сечений.

23. Напряжения при кручении.

Рассмотрим кручение стержня круглого поперечного сgечения. Крутящий момент Мк является результирующим моментом внутренних сил относительно оси Оz.

Мк = ∫AτρdA, ρ – текущий радиус-вектор.

В любой точке сечения касательные напряжения τ направлены перпендикулярно к концентрическим окружностям, проведенным через эту точку радиусом ρ, и равны во всех точках, равноудаленных от центра сечения.

τ = Gρθ

Мк = GθJp

G – модуль сдвига

θ – относительный угол закручивания (угол закручивания на единицу длины)

Jp – полярный момент инерции

Jp = ∫Aρ2dA

Касательные напряжения, действующие в нормальном сечении бруса:

τ = Мкρ/Jp

Геометрической характеристикой стержня круглого сечения является полярный момент сопротивления: Wp = Jpmax, ρmax = R, тогда

τmax = Мк/Wp

Для круглого сечения диаметром d:

Jp = πd4/32; Wp = πd3/16.

24. Определение угла закручивания при кручении.

Относительный угол закручивания (угол закручивания на единицу длины) θ зависит от крутящего момента и жесткости поперечного сечения вала.

θ = Мк/GJp

GJp – жесткость поперечного сечения вала круглого сечения при закручивании.

θ = dφ/dz

φ – абсолютный угол закручивания (взаимный угол поворота сечений)

φ = ∫01Мкdz/GJp

G – модуль сдвига

Jp – полярный момент инерции