Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Октября 2009 в 18:09, Не определен
Современные базовые учебники по сопротивлению материалов, теории упругости, пластичности 13, 5, 7 изложены во внушительных объемах и в основном ориентированы на подробном изложении теории. Это обстоятельство усложняет процесс самостоятельного изучения предмета и послужило побудительной причиной подготовки настоящего издания.
В книге в доступной, но достаточно строгой форме изложены основные разделы классического курса сопротивления материалов, теории упругости и пластичности, которые сопровождаются подробными примерами расчетов, что несомненно должно облегчить процесс самостоятельного освоения предмета.
Брус имеет три участка АВ, ВС и СD (рис. 5.34, г). При этом, после рассечения бруса на две части будем рассматривать равновесие оставшейся части, не связанной с заделкой (чтобы избежать предварительного определения опорных реакций в заделке бруса). Внутренние силовые факторы можно рассматривать как реакции, действующие в сечении на оставшуюся часть со стороны отброшенной части, поэтому процесс определения шести величин Mx , My , Mz , Nz, Qx , Qy может быть сведен к известному процессу определения опорных реакций.
Следует отметить, что при определении опорных реакций их направление можно указать произвольно, а затем из решения уравнения равновесия будет ясно, как в действительности действует реакция: если результат положительный, то реакция действует именно так, как мы предварительно указали, если отрицательный - то наоборот.
При построении эпюр будем руководствоваться следующими правилами:
- нормальная сила Nz считается положительной, если она вызывает растяжение бруса;
- крутящий момент Mz считается положительным, если при взгляде на сечение со стороны внешней нормали он виден вращающим брус по ходу часовой стрелки;
- поперечная сила Qx считается положительной, если при взгляде со стороны положительного направления оси y она стремится вращать оставшуюся часть бруса по ходу часовой стрелки относительно ближайшей точки на оси бруса (для поперечной силы Qy - то же, по отношению к x);
- ординаты эпюр Qx и Qy следует откладывать перпендикулярно оси бруса в плоскости действия этих сил и указывать знак;
- ординаты эпюр Мx и Мy будем откладывать перпендикулярно оси бруса со стороны растянутого волокна.
Участок АВ (0 Ј z1 Ј a).
Оставшаяся часть изображена на рис. 5.34, д. В центре сечения помещаем систему координат. Оси x и y совпадают с направлением главных осей инерции сечения, показанных на рис. 5.34, г. Координата z1 увеличивается от точки А к точке В. Для определения N покажем ее в направлении от сечения, т.е. растягивающей, и составим уравнения равновесия: Sz = 0; Nz = 0. Из еМx = 0 следует Мx = 0 (рис. 5.35, а).
Для определения Мz покажем его так, чтобы при взгляде на сечение он был виден вращающим брус по часовой стрелке, и составим уравнения равновесия (рис. 5.35,б):
Smz = 0; Мz = 0.
Для определения Qx и Qy покажем их положительными в соответствии с выбранным правилом знаков и составим уравнения равновесия:
Sx = 0, Qx - P = 0, Qx = P = 1 кН;
Sy = 0, Qy = 0.
Эпюра Qx представляет собой прямоугольник (рис. 5.35, в) с ординатой, равной 1, лежащей в плоскости действия этого силового фактора. Составляем уравнение равновесия:
SMy = 0, Мy + РЧz = 0, Мy = -PЧz.
Ординаты эпюры My линейно зависят от z:
z = 0, My = 0; z = a, M
Знак минус указывает на то, что в действительности изгибающий момент My вызывает растягивающее напряжение в правой части поперечного сечения, поэтому ординаты эпюры My откладываются в правую сторону.
Участок ВC (0 Ј z2 Ј b).
Оставшаяся часть изображена на рис. 5.34, e. В центре сечения помещаем систему координат. Оси x и y совпадают с направлением главных осей инерции сечения, показанных на рис. 5.34, г. Координата z2 увеличивается от точки В к точке С. Процесс определения внутренних силовых факторов на этом участке такой же, как и на предыдущем. Важно отметить, что на оставшейся части соответствующий внутренний силовой фактор удобно показывать непосредственно перед его определением - для того, чтобы не затемнить чертеж. При этом Nz, Mz , Qx , Qy показывают в положительном направлении в соответствии с принятым правилом знаков, а изгибающие моменты Mx и My - наугад из двух возможных направлений (рис. 5.34, e):
Sz = 0, Nz = 0; SMz = 0,
Плоскость прямоугольной эпюры произвольна (рис. 5.35, б).
Sx = 0, Qx - P = 0, Qx = P = 1 кН.
Эпюра Qx в виде прямоугольника показана на рис. 5.35, в.
Sy = 0, Qy - q
z = 0, Qy = 0;
Эпюра Qy в виде треугольника показана на рис. 5.35 е.
Рис. 5.35
Ординаты Mx изменяются по закону квадратной параболы.
z = 0, Mx = 0;
= 2 z = 0; z = 0- точка экстремума в эпюре Mx в сечении z = 0.
Знак минус указывает, что растягивающие напряжения возникают не в ближней части сечения, а в дальней. При этом наблюдатель ориентирован относительно глобальной системы координат xy, показанной на рис. 5.34, а следующим образом: ось x направлена к наблюдателю, поэтому ординаты Mx откладываем в дальнюю сторону (рис. 5.35, а).
SMy = 0, My + P
z = 0, My = 0;
Эпюра My - треугольная. Растягивающие напряжения возникают в правой части сечения - ординаты откладываем вправо.
Участок CD (0 Ј z3 Ј c1).
Оставшаяся часть изображена на рис. 5.34, ж. В центре сечения помещаем систему координат. Оси x и y совпадают с направлением главных осей инерции сечения, показанных на рис. 5.34, г. Координаты z3 увеличиваются от точки С к точке D. Повторяя все рассуждения, проведенные на предыдущих участках, будем иметь следующее (рис. 5.34, д):
Sz = 0, N - P = 0, N = P
SMz = 0, кНЧм.
Эпюра Mz - в виде прямоугольника. Плоскость изображения произвольная:
Sx = 0, Qx + q