11138

Сложное сопротивление. Расчет пространственных стержней

Реферат

Математика и математический анализ

Сложное сопротивление. Расчет пространственных стержней. Построение эпюр внутренних силовых факторов для пространственных стержней. В конструкциях встречаются стержневые системы ось которых не лежит в одной плоскости а так же и плоские системы находящиеся под воз

Русский

2013-04-04

593 KB

170 чел.

Сложное сопротивление. Расчет пространственных стержней.


Построение эпюр внутренних силовых факторов для пространственных стержней.

В конструкциях встречаются стержневые системы, ось которых не лежит в одной плоскости, а так же и плоские системы, находящиеся под воздействием пространственной нагрузки. В поперечных сечениях таких систем могут действовать все шесть внутренних силовых факторов: ; , , , , . Построение эпюр, для проведения расчетов на прочность, в основном не отличается от построения эпюр для плоских стержневых систем.

Рассмотрим построение эпюр на примере стержня, ось которого представляет собой пространственную ломаную линию (рис. 2.8.1). Условимся при переходе от одного стержня системы к другому совмещать ось  с осью рассматриваемого стержня, соответственно располагая положительные направления осей  и .

Рис. 2.8.

Определение внутренних силовых факторов начинаем с участка АВ. Для этого берем произвольное сечение на расстоянии  от точки А, направляем координатные оси, как показано на рис. 2.8.2 и записываем выражения для внутренних силовых факторов. Продольная сила определиться, как сумма проекций всех сил, приложенных по одну сторону от сечения на ось . Для участка АВ продольная сила будет равна нулю

.

Рис. 2.8.

Поперечные силы  и  определяются, как сумма проекций всех внешних сил, приложенных с одной стороны от сечения, на соответствующие оси. Силы, совпадающие с направлением осей, будут входить в уравнения со знаком плюс, тогда

; ;  ;

Изгибающие моменты  и  определяться, как сумма моментов всех внешних сил, приложенных с одной стороны от сечения, относительно соответственных осей. Знаки изгибающих моментов вводиться произвольно

- сжаты левые волокна

;

- сжаты нижние волокна

;

Крутящий момент  определяется как сумма моментов всех внешних сил, приложенных с одной стороны от сечения, относительно оси . На участке АВ крутящий момент будет равен нулю

При построении эпюр нулевую линию располагают параллельно соответствующему стержню. Значения продольных сил и крутящего момента откладывают перпендикулярно нулевой линии в произвольном направлении, а в поле эпюры указывают знак усилия.

Эпюры поперечных сил откладывают перпендикулярно нулевой линии вдоль соответствующих осей.

Эпюры изгибающих моментов, как и ранее, строим на сжатых волокнах.

Эпюры для участка АВ показаны на рис 2.8.3

Рис. 2.8.

Следующий участок ВС:

Рис. 2.8.

Берем произвольное сечение на расстоянии  от точки В, направляем координатные оси, как показано на рис. 2.8.4 и записываем выражения для внутренних силовых факторов. Продольная сила определиться, как сумма проекций всех сил, приложенных по одну сторону от сечения на ось . Для участка АВ продольная сила будет равна

.

Нагрузка  растягивает сечение, поэтому значение продольной силы положительное.

Поперечные силы  и  определяются, как сумма проекций всех внешних сил, приложенных с одной стороны от сечения, на соответствующие оси.

;

Изгибающие моменты  и  определяться, как сумма моментов всех внешних сил, приложенных с одной стороны от сечения, относительно соответственных осей. Знаки изгибающих моментов вводиться произвольно

- сжаты левые волокна

;

- сжаты дальние волокна

Крутящий момент  определяется как сумма моментов всех внешних сил, приложенных с одной стороны от сечения, относительно оси . На участке ВС крутящий момент будет равен

Достраиваем эпюры для участка ВС (рис 2.8.5).

Рис. 2.8.

Продолжая определение внутренних силовых факторов на участке CD, находим (рис. 2.8.6):

Рис. 2.8.

;

- сжаты передние волокна

;

- сжаты нижние волокна

В точке С:

В точке D:

Достраиваем эпюры для участка СD (рис 2.8.7).

Рис. 2.8.

Пользуясь построенными эпюрами можно в любом сечении пространственного стержня найти величины и направления внутренних силовых факторов. Например, для сечения D

; ; ; ;

Направления указанны на рис. 2.8.8

Рис. 2.8.

Подбор круглого сечения.

Учет продольных и поперечных сил при подборе сечений чрезвычайно усложняет расчет. Поэтому предварительно определяют размеры сечений по условию прочности при изгибе с кручением. По четвертой теории прочности:

;

После подбора сечения выполняют проверку прочности, учитывая нормальное напряжение от продольной силы. Влиянием поперечных сил пренебрегают.

Подбор прямоугольного сечения.

При подборе прямоугольного сечения предварительно используют условие прочности для сложного изгиба.

После подбора сечения записывают условия прочности для опасных точек сечения. Например, для сечения, показанного на рис.2.8.9 опасными будут точки C, L и К.

Рис.

Условие прочности для точки С:

Условие прочности для точки L:

Условие прочности для точки K:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1803. Виховна бесіда: Дезертирство з життя 88.5 KB
  Розкрити значення і цінність життя людини. Формувати уміння бачити в життєвих негараздах лише тимчасові труднощі і бажання долати їх.
1804. Харчування - запорука здорового життя 60.81 KB
  Обговорити правила культури харчування, провести дискусію на дану тему, акцентуючи увагу на зв’язок між здоров’ям і харчуванням, розширювати знання учнів про ГМЇ та ГМО, харчові добавки, розвивати і зміцнювати в учнів естетичні смаки, повагу до традицій і звичаїв української кухні.
1805. Виховна година: Дисципліна та правопорядок. 23.52 KB
  Формування в учнів здатність до самоконтролю, поваги до моралі і правопорядку. Учись бачити себе збоку, постійно звіряй свої вчинки з моральними та правовими нормами. Вивчи і сприймати серцем Заповіді Божі, у них — твій порятунок, джерело духовного зростання.
1806. Щоб не марно в світі жити - треба вчитися дружити 25.38 KB
  Учити дітей сприймати різні життєві ситуації, аналізувати їх і знаходити шляхи виходу з них, виховувати у дітей правильне ставлення до таких понять, як друг, дружба, розвивати в учнів загальнолюдські чесноти.
1807. Виховна година: Ходить осінь гаєм 41.5 KB
  Узагальнити знання прикмет осені, особливостей кожного осіннього місяця. Розвивати артистичні здібності дітей, їх мовлення, логічне мислення. Виховувати любов до природи, свідому дисципліну, колективізм.
1808. Виховна година: Чорнобиль не має минулого 23.52 KB
  Розширити знання дітей про Чорнобильську трагедію, наголосити про потенційну небезпеку радіації для усього живого, розповісти про ліквідаторів аварії на Чорнобильській АЕС, показати, що чужої біди немає. Вчити застосовувати у повсякденному житті елементарні радіаційно-гігієнічні навички. Виховувати любов до рідного краю, природи; виховувати у дітей людяність, доброту та згуртованість.
1809. Виводимо формулу щастя та успіху 46.5 KB
  Узагальнити поняття про складові успіху; про індивідуальність щастя для кожної особистості, дати можливість учням упевнитися, що щастя, життєвий успіх залежить від власних зусиль, від вміння відчувати гармонію в собі; сприяти розвиткові чітких життєвих орієнтирів, формуванню правильної самооцінки.
1810. Виховний захід. У світі тварин 27.63 KB
  Розширити і уточнити знання дітей про тварин та середовище їх існування. Розвивати пізнавальний інтерес учнів, спостережливість, уважність, пам’ять, уяву, кмітливість, логічне мислення, вміння спостерігати за тваринами, описувати зовнішній вигляд тварин, виховувати розумне бережливе ставлення до природи, дружні взаємовідносини під час гри, дбайливе ставлення до тварин, чуйність, доброту, милосердя.
1811. Виховна, соціально-педагогічна робота з дітьми групи ризику 83.5 KB
  Фактори та причини виникнення категорії дітей "групи ризику". Соціально-педагогічна діяльність з дітьми групи ризику. Організація соціально-педагогічної взаємодії для забезпечення роботи з учнями групи ризику. Формування банку даних дітей і підлітків групи ризику.