tensiunile normale și de forfecare

tensiunile normale și de forfecare.

Tensiunea este un vector, și ca orice vector poate fi reprezentat de un normal (relativ la site-ul) și componenta tangențială (fig. 2.3). componentă normală a vectorului va fi notată tangentă. investigații experimentale au stabilit că efectul tensiunilor normale și de forfecare asupra rezistenței materialului este diferit și, prin urmare, să fie în continuare necesar în considerare întotdeauna separat componentele tensiunilor.

Fig. 2.3. tensiunile normale și de forfecare în zona

Fig. 2.4. Forfecare când șuruburile de forfecare

bolț de tracțiune (vezi. fig. 2.2), stresul normale care acționează în secțiune transversală

În timpul funcționării, șurubul de forfecare (fig. 2.4) în n trebuie să se producă forță forța contrabalansare sechenyi.

Din condițiile de echilibru pe care

În cazul în care aproximativ presupune că tensiunile de forfecare la toate punctele din aceeași secțiune, acestea vor fi egale

De fapt, ultima relație definește un stres medie pe secțiunea transversală, care este uneori folosit pentru estimări aproximative de putere. Fig. 2.4 prezintă un șurub după expunere un efort considerabil. A început șurubul de distrugere și jumătate deplasat în raport cu altele: o deformare de forfecare sau de forfecare.

Exemple determinarea tensiunilor în elementele structurale.

Să considerăm un exemplu simplu, în care ipoteza unei distribuții uniforme a tensiunilor pot fi considerate, practic, acceptabil. In astfel de cazuri, valorile tensiunii determinate prin metoda secțiunilor transversale ale ecuațiilor statice (ecuațiile de echilibru).

Torsiunea arborelui circular cu pereți subțiri.

Arborele rotund cu perete subțire (țeavă) transmite un cuplu (de exemplu, de la un motor de aeronavă elicei). Necesare pentru a determina tensiunile din secțiunea transversală a arborelui (fig. 2.5 a). Egal secțiunea planul P perpendicular pe axa arborelui și ia în considerare echilibrul porțiunii secționat (fig. 2.5, b).

Fig. 2.5. Torsiunea arborelui circular cu pereți subțiri

Din starea de simetrie axială, considerând mică grosimea peretelui poate presupune că tensiunile la toate punctele de aceeași secțiune transversală.

Strict vorbind, această presupunere este valabilă numai pentru o grosime a peretelui foarte mică, dar în calculele practice este utilizat, în cazul în care grosimea peretelui

în cazul în care - raza medie a secțiunii.

forțele externe aplicate porțiunii secționat a arborelui, limitată la cuplul, și, prin urmare, tensiunile normale în secțiunea transversală trebuie omisă. Cuplul este echilibrat de forfecare, un moment care este egal cu

Din această relație vom găsi tensiunea de forfecare în secțiunea de arbore:

Tensiunile într-un vas cilindric cu pereți subțiri (tub).

presiunea acționează într-un vas cilindric cu pereți subțiri (fig. 2.6 a).

Fig. 2.6. Tensiunile în direcție longitudinală în peretele tubului cilindric

Egal secțiunea planul II perpendicular pe axa mantalei cilindrice, și ia în considerare porțiunea echilibru secționat. care acționează pe capacul vasului de presiune, creat de eforturile

Această forță este echilibrată de forțele care apar în secțiunea transversală a carcasei, iar intensitatea - a acestor forțe - tensiune - va fi egală cu

Grosimea învelișului 5 se presupune mică în comparație cu raza medie, tensiunile sunt considerate uniform distribuite în toate punctele secțiunii transversale (fig. 2.6, b).

Cu toate acestea, materialul conductei nu sunt numai tensiuni în direcția longitudinală, dar și circumferențială (sau inel) de tensiune într-o direcție perpendiculară. Pentru detectarea le disting două secțiuni inelare de lungime I (fig. 2.7) și apoi se desfășoară cu secțiune diametrală, care separă inelul jumătate.

Fig. 2.7. Tensiunile din peretele tubului cilindrului în direcția circumferențială

Fig. 2.7, așa cum se arată în suprafețele tensiune în secțiune. Suprafața interioară a presiunii din conducta acționează raza

Fig. 2.8. Fisura în mantaua cilindrică prin acțiunea presiunii interne distructive

Să considerăm acum jumătate echilibru al inelului (fig. 2.7, b). Mai întâi vom găsi forța rezultantă a presiunii prin proiectarea puterii pe axa verticală. Elementul este aplicat pe suprafața componentei verticale forță care yuschaya

Integrarea pe întreaga suprafață, constatăm că amploarea forțelor verticale:

De la starea de echilibru vom obține inele și jumătate

care dă următoarea ecuație:

Calculele aproximative sugerează și apoi

Ecuațiile Compararea (10) și (8), concluzionăm că o manta cilindrică cu pereți subțiri este de două ori de tensiuni inelare longitudinale.

Fig. 2.8 este o vedere în perspectivă a degradării învelișului (tub) a presiunii interne semnificative. Fisura are loc sub o tensiune de întindere