Сопротивление материалов

Теоретическая механика Сопротивление материалов

Изгиб.

Нормальные напряжения при изгибе.

Расчеты на прочность

Знать распределение нормальных напряжений по сечению бал­ки при чистом изгибе, расчетные формулы и условия прочности.

Уметь выполнять проектировочные и проверочные расчеты на прочность, выбирать рациональные формы поперечных сечений.

Деформации при чистом изгибе

При чистом изгибе в сечении возникает только один внутренний силовой фактор — изгибающий момент. Знаки для обозначения шероховатости Шеpоховатость обозначают на чеpтеже знаками, установленными ГОСТ 2.309 - 73. Самый пpостой знак (на рисунке левый) используется для обозначения шеpоховатости повеpхностей, способ обpаботки котоpых констpуктоpом не устанавливается.

Рассмотрим деформацию бруса, нагруженного внешней парой сил с моментом т (рис. 32.1а).

Рис. 32.1

При чистом изгибе выполняются ги­потезы плоских сечений и ненадавливаемости слоев.

Сечения бруса, плоские и перпенди­кулярные продольной оси, после дефор­мации остаются плоскими и перпенди­кулярными продольной оси.

Продольные волокна не давят друг на друга, поэтому слои испытывают простое растяжение или сжатие.

Действуют только нормальные на­пряжения.

Поперечные размеры сечений не ме­няются.

Продольная ось бруса после дефор­мации изгиба искривляется и образует дугу окружности радиуса р (рис. 32.16). Материал подчиняется закону Гука.

Можно заметить, что слои, расположенные выше продольной оси, растянуты, расположенные ниже оси — сжаты (рис. 32.16). Так как деформации по высоте сечения меняются непрерывно, имеется

слой, в котором нормальные напряжения о равны нулю; такой слой называют нейтральным слоем (НС). Доказано, нейтральный слой проходит через центр тяжести сечения; р — радиус кривизны ней­трального слоя.

Рассмотрим деформа­цию слоя, расположенного на расстоянии у от ней­тральной оси (участок АВ, рис. 32.1).

Длина участка до де­формации равна длине ней­тральной оси:

.

Абсолютное удлинение слоя  (рис. 32.1б).

Рис. 32.1б

Относительное удлинение ; .

Относительное удлинение прямо пропорционально расстоянию слоя до нейтральной оси.

Используем закон Гука при растяжении: σ = Еε.

Получим зависимость нормального напряжения при изгибе

от положения слоя:

.


Механические свойства материалов Растяжение и сжатие. Продольные и поперечные деформации