Tukuyin ang maximum na stress sa seksyon ng beam. Pagkalkula ng troso na may bilog na cross-section para sa lakas at torsional rigidity. Ang pagkakasunud-sunod ng paglalagay ng N at σ

Tukuyin ang maximum na stress sa seksyon ng beam. Pagkalkula ng troso na may bilog na cross-section para sa lakas at torsional rigidity. Ang pagkakasunud-sunod ng paglalagay ng N at σ

Pahilig tinatawag itong ganitong uri ng bending kung saan ang lahat ng panlabas na load na nagdudulot ng bending ay kumikilos sa isang force plane na hindi tumutugma sa alinman sa mga pangunahing eroplano.

Isaalang-alang ang isang sinag na naka-clamp sa isang dulo at na-load sa libreng dulo na may puwersa F(Larawan 11.3).

kanin. 11.3. Diagram ng disenyo para sa pahilig na baluktot

Panlabas na puwersa F inilapat sa isang anggulo sa axis y. Hatiin natin ang puwersa F sa mga bahagi na nakahiga sa mga pangunahing eroplano ng sinag, pagkatapos:

Mga baluktot na sandali sa isang arbitrary na seksyon na kinuha sa malayo z mula sa libreng dulo ay magiging pantay:

Kaya, sa bawat seksyon ng beam, dalawang baluktot na sandali ang sabay-sabay na kumikilos, na lumilikha ng baluktot sa mga pangunahing eroplano. Samakatuwid, ang pahilig na baluktot ay maaaring ituring bilang isang espesyal na kaso ng spatial na baluktot.

Ang mga normal na stress sa cross section ng isang beam sa panahon ng pahilig na baluktot ay tinutukoy ng formula

Upang mahanap ang pinakamataas na makunat at compressive na normal na mga stress sa panahon ng pahilig na baluktot, kinakailangan upang pumili ng isang mapanganib na seksyon ng sinag.

Kung baluktot sandali | M x| at | M y| maabot ang pinakamataas na halaga sa isang partikular na seksyon, kung gayon ito ay isang mapanganib na seksyon. kaya,

Kasama rin sa mga mapanganib na seksyon ang mga seksyon kung saan ang mga baluktot na sandali | M x| at | M y| sabay-sabay na maabot ang medyo malalaking halaga. Samakatuwid, sa pahilig na baluktot ay maaaring mayroong maraming mga mapanganib na seksyon.

Sa pangkalahatan, kapag – asymmetrical section, ibig sabihin, ang neutral axis ay hindi patayo sa force plane. Para sa mga simetriko na seksyon, ang pahilig na baluktot ay hindi posible.

11.3. Posisyon ng neutral axis at mapanganib na mga punto

sa cross section. Kondisyon ng lakas para sa pahilig na baluktot.

Pagpapasiya ng mga sukat ng cross-section.

Mga paggalaw sa panahon ng pahilig na baluktot

Ang posisyon ng neutral axis sa panahon ng pahilig na baluktot ay tinutukoy ng formula

kung saan ang anggulo ng pagkahilig ng neutral axis sa axis X;

Anggulo ng inclination ng force plane sa axis sa(Larawan 11.3).

Sa mapanganib na seksyon ng beam (sa embedment, Fig. 11.3), ang mga stress sa mga punto ng sulok ay tinutukoy ng mga formula:

Sa pahilig na baluktot, tulad ng sa spatial na baluktot, ang neutral na axis ay naghahati sa seksyon ng beam sa dalawang zone - isang tension zone at isang compression zone. Para sa isang hugis-parihaba na seksyon, ang mga zone na ito ay ipinapakita sa Fig. 11.4.

kanin. 11.4. Diagram ng cross-section ng isang clamped beam sa panahon ng pahilig na baluktot

Upang matukoy ang matinding tensile at compressive stresses, kinakailangan upang gumuhit ng mga tangent sa seksyon sa tension at compression zone, parallel sa neutral axis (Fig. 11.4).



Ang pinakamalayong mga punto ng contact mula sa neutral axis A At SA– mapanganib na mga punto sa compression at tension zone, ayon sa pagkakabanggit.

Para sa mga plastik na materyales, kapag ang kinakalkula na mga resistensya ng materyal na troso sa pag-igting at compression ay pantay, i.e. [ σ р] = = [σc] = [σ ], sa mapanganib na seksyon ay tinutukoy at ang kondisyon ng lakas ay maaaring katawanin sa anyo

Para sa mga simetriko na seksyon (parihaba, I-section), ang kondisyon ng lakas ay may sumusunod na anyo:

Tatlong uri ng mga kalkulasyon ang sumusunod mula sa kondisyon ng lakas:

Suriin;

Disenyo - pagpapasiya ng mga geometric na sukat ng seksyon;

Pagpapasiya ng load-bearing capacity ng beam (pinahihintulutang pagkarga).

Kung ang relasyon sa pagitan ng mga gilid ng cross section ay kilala, halimbawa, para sa isang parihaba h = 2b, pagkatapos ay mula sa kondisyon ng lakas ng pinched beam posible upang matukoy ang mga parameter b At h gaya ng sumusunod:

o

sa wakas .

Ang mga parameter ng anumang seksyon ay tinutukoy sa katulad na paraan. Ang kabuuang pag-aalis ng isang seksyon ng beam sa panahon ng pahilig na baluktot, na isinasaalang-alang ang prinsipyo ng kalayaan ng pagkilos ng mga puwersa, ay tinutukoy bilang ang geometric na kabuuan ng mga displacement sa mga pangunahing eroplano.

Alamin natin ang displacement ng libreng dulo ng beam. Gamitin natin ang pamamaraan ni Vereshchagin. Nahanap namin ang vertical displacement sa pamamagitan ng pagpaparami ng mga diagram (Larawan 11.5) ayon sa formula

Katulad nito, tinutukoy namin ang pahalang na pag-aalis:

Pagkatapos ay tinutukoy namin ang kabuuang pag-aalis gamit ang formula

kanin. 11.5. Diagram para sa pagtukoy ng kabuuang displacement

na may pahilig na baluktot

Ang direksyon ng kumpletong paggalaw ay tinutukoy ng anggulo β (Larawan 11.6):

Ang resultang formula ay magkapareho sa formula para sa pagtukoy ng posisyon ng neutral axis ng seksyon ng beam. Ito ay nagpapahintulot sa amin na tapusin na , ibig sabihin, ang direksyon ng pagpapalihis ay patayo sa neutral na axis. Dahil dito, ang deflection plane ay hindi tumutugma sa loading plane.



kanin. 11.6. Scheme para sa pagtukoy ng deflection plane

na may pahilig na baluktot

Deviation angle ng deflection plane mula sa pangunahing axis y magiging mas malaki, mas malaki ang displacement. Samakatuwid, para sa isang sinag na may nababanat na cross-section, kung saan ang ratio J x/Jy ay malaki, ang pahilig na baluktot ay mapanganib, dahil nagiging sanhi ito ng malalaking pagpapalihis at mga stress sa eroplano na hindi gaanong katigasan. Para sa troso na may J x= Jy, ang kabuuang pagpapalihis ay nakasalalay sa eroplano ng puwersa at ang pahilig na baluktot ay imposible.

11.4. Sira-sira na pag-igting at compression ng isang sinag. Normal

mga stress sa mga cross section ng beam

Sira-sira na kahabaan (compression) ay isang uri ng deformation kung saan ang tensile (compressive) na puwersa ay parallel sa longitudinal axis ng beam, ngunit ang punto ng application nito ay hindi tumutugma sa center of gravity ng cross section.

Ang ganitong uri ng problema ay kadalasang ginagamit sa konstruksiyon kapag kinakalkula ang mga haligi ng gusali. Isaalang-alang natin ang sira-sira na compression ng beam. Tukuyin natin ang mga coordinate ng force application point F sa pamamagitan ng x F At y F, at ang mga pangunahing cross-sectional axes ay dumaan x at y. Axis z idirekta natin ito sa paraang ang mga coordinate x F At y F ay positibo (Larawan 11.7, a)

Kung ililipat mo ang puwersa F parallel sa sarili nito mula sa isang punto SA sa gitna ng gravity ng seksyon, pagkatapos ay ang sira-sira compression ay maaaring kinakatawan bilang ang kabuuan ng tatlong simpleng deformations: compression at baluktot sa dalawang eroplano (Larawan 11.7, b). Sa kasong ito mayroon kaming:

I-stress sa isang arbitrary na cross-section point sa ilalim ng sira-sira na compression na nasa unang quadrant, na may mga coordinate x at y ay matatagpuan batay sa prinsipyo ng kalayaan ng pagkilos ng mga puwersa:

mga parisukat ng radii ng inertia ng seksyon, pagkatapos

saan x At y– mga coordinate ng cross-section point kung saan tinutukoy ang stress.

Kapag tinutukoy ang mga stress, kinakailangang isaalang-alang ang mga palatandaan ng mga coordinate ng parehong punto ng aplikasyon ng panlabas na puwersa at ang punto kung saan natutukoy ang stress.

kanin. 11.7. Diagram ng isang sinag sa ilalim ng sira-sira na compression

Sa kaso ng sira-sira na pag-igting ng sinag, ang "minus" na sign sa resultang formula ay dapat mapalitan ng isang "plus" sign.

Kapag lumalawak (pag-compress) ng isang sinag sa loob nito mga cross section bumangon lamang normal na boltahe. Ang resulta ng kaukulang elementarya na pwersa o, dA ay ang longitudinal force N- ay matatagpuan gamit ang paraan ng seksyon. Upang matukoy ang mga normal na stress sa isang kilalang halaga ng longitudinal na puwersa, kinakailangan upang maitatag ang batas ng pamamahagi sa ibabaw ng cross section ng beam.

Ang problemang ito ay nalutas batay sa flat section na pustiso(hypotheses ni J. Bernoulli), na nagbabasa:

ang mga seksyon ng beam, flat at normal sa axis nito bago ang pagpapapangit, ay nananatiling flat at normal sa axis kahit na sa panahon ng pagpapapangit.

Kapag nag-uunat ng isang sinag (ginawa, halimbawa, Para sa higit na kalinawan ng karanasan mula sa goma), sa ibabaw kanino isang sistema ng mga longitudinal at transverse mark ay inilapat (Larawan 2.7, a), maaari mong tiyakin na ang mga marka ay mananatiling tuwid at magkaparehong patayo, nagbabago lamang

kung saan ang A ay ang cross-sectional area ng beam. Inaalis ang index z, nakuha namin sa wakas

Para sa mga normal na stress, ang parehong panuntunan ng mga palatandaan ay pinagtibay tulad ng para sa mga longitudinal na pwersa, i.e. kapag lumalawak, ang pag-igting ay itinuturing na positibo.

Sa katunayan, ang pamamahagi ng mga stress sa mga seksyon ng beam na katabi ng lugar kung saan inilalapat ang mga panlabas na puwersa ay nakasalalay sa paraan ng pag-aaplay ng pagkarga at maaaring hindi pantay. Ang mga eksperimento at teoretikal na pag-aaral ay nagpapakita na ang paglabag na ito sa pagkakapareho ng pamamahagi ng stress ay lokal na karakter. Sa mga seksyon ng beam na matatagpuan sa layo mula sa site ng paglo-load na humigit-kumulang katumbas ng pinakamalaking transverse na sukat ng beam, ang pamamahagi ng stress ay maaaring ituring na halos pare-pareho (Larawan 2.9).

Ang sitwasyong isinasaalang-alang ay isang espesyal na kaso Prinsipyo ni Saint Venant na maaaring mabuo tulad ng sumusunod:

Ang pamamahagi ng stress ay nakasalalay nang malaki sa paraan ng paglalapat ng mga panlabas na puwersa lamang malapit sa lugar ng paglo-load.

Sa mga bahagi na sapat na malayo sa lugar ng paglalapat ng mga puwersa, ang pamamahagi ng stress ay halos nakasalalay lamang sa static na katumbas ng mga puwersang ito, at hindi sa paraan ng kanilang aplikasyon.

Kaya, gamit Prinsipyo ng Saint-Venant at abstracting mula sa tanong ng mga lokal na stresses, mayroon kaming pagkakataon (kapwa sa ito at sa kasunod na mga kabanata ng kurso) na hindi maging interesado sa mga tiyak na paraan ng paglalapat ng mga panlabas na pwersa.

Sa mga lugar kung saan mayroong isang matalim na pagbabago sa hugis at sukat ng cross-section ng beam, ang mga lokal na stress ay lumitaw din. Ang kababalaghang ito ay tinatawag konsentrasyon ng stress, na hindi natin isasaalang-alang sa kabanatang ito.

Sa mga kaso kung saan ang mga normal na stress sa iba't ibang mga cross section ng beam ay hindi pareho, ipinapayong ipakita ang batas ng kanilang pagbabago sa haba ng beam sa anyo ng isang graph - normal na mga diagram ng stress.

Halimbawa 2.3. Para sa isang sinag na may step-variable na cross-section (Fig. 2.10a), bumuo ng mga diagram ng mga longitudinal na pwersa At normal na stress.

Solusyon. Hinahati namin ang troso sa mga seksyon, simula sa libreng messenger. Ang mga hangganan ng mga seksyon ay ang mga lugar kung saan inilalapat ang mga panlabas na puwersa at nagbabago ang mga sukat ng cross-sectional, ibig sabihin, ang sinag ay may limang seksyon. Kapag gumagawa lamang ng mga diagram N ang troso ay dapat lamang nahahati sa tatlong seksyon.

Gamit ang paraan ng seksyon, tinutukoy namin ang mga longitudinal na puwersa sa mga cross section ng beam at bumuo ng kaukulang diagram (Larawan 2.10.6). Ang pagbuo ng diagram I ay sa panimula ay hindi naiiba sa tinalakay sa halimbawa 2.1, kaya tinanggal namin ang mga detalye ng konstruksiyon na ito.

Kinakalkula namin ang mga normal na stress gamit ang formula (2.1), na pinapalitan ang mga halaga ng mga puwersa sa mga newton at mga lugar sa square meters.

Sa loob ng bawat isa sa mga seksyon, ang mga stress ay pare-pareho, i.e. e. ang diagram sa lugar na ito ay isang tuwid na linya, parallel sa abscissa axis (Larawan 2.10, c). Para sa mga kalkulasyon ng lakas, ang mga seksyon na kung saan ang pinakamalaking mga stress ay lumitaw ay pangunahing interes. Mahalaga na sa kaso na isinasaalang-alang ay hindi sila tumutugma sa mga seksyon kung saan ang mga longitudinal na pwersa ay pinakamataas.

Sa mga kaso kung saan ang cross-section ng beam kasama ang buong haba ay pare-pareho, ang diagram A parang diagram N at naiiba lamang dito sa sukat, samakatuwid, natural, makatuwiran na bumuo lamang ng isa sa mga ipinahiwatig na diagram.

Ang longitudinal force N na nagmumula sa cross section ng beam ay ang resulta ng panloob na normal na pwersa na ipinamahagi sa cross-sectional area, at nauugnay sa mga normal na stress na nagmumula sa seksyong ito sa pamamagitan ng pag-asa (4.1):

narito ang normal na stress sa isang arbitrary na cross-sectional point na kabilang sa isang elementary area - ang cross-sectional area ng beam.

Ang produkto ay kumakatawan sa elementarya na panloob na puwersa bawat lugar dF.

Ang magnitude ng longitudinal force N sa bawat partikular na kaso ay madaling matukoy gamit ang paraan ng seksyon, tulad ng ipinakita sa nakaraang talata. Upang mahanap ang mga halaga ng mga stress a sa bawat punto ng cross section ng beam, kailangan mong malaman ang batas ng kanilang pamamahagi sa seksyong ito.

Ang batas ng pamamahagi ng mga normal na stress sa cross section ng isang beam ay karaniwang inilalarawan ng isang graph na nagpapakita ng kanilang pagbabago sa taas o lapad ng cross section. Ang ganitong graph ay tinatawag na normal na stress diagram (diagram a).

Ang expression (1.2) ay maaaring masiyahan para sa isang walang katapusang malaking bilang ng mga uri ng stress diagram a (halimbawa, na may mga diagram a na ipinapakita sa Fig. 4.2). Samakatuwid, upang linawin ang batas ng pamamahagi ng mga normal na stress sa mga cross section ng isang beam, kinakailangan na magsagawa ng isang eksperimento.

Gumuhit tayo ng mga linya sa gilid na ibabaw ng beam, bago ito i-load, patayo sa axis ng beam (Larawan 5.2). Ang bawat naturang linya ay maaaring ituring bilang isang bakas ng cross-sectional plane ng beam. Kapag ang beam ay na-load ng isang axial force P, ang mga linyang ito, tulad ng ipinapakita ng karanasan, ay nananatiling tuwid at parallel sa isa't isa (ang kanilang mga posisyon pagkatapos i-load ang beam ay ipinapakita sa Fig. 5.2 na may mga dashed na linya). Ito ay nagpapahintulot sa amin na ipagpalagay na ang mga cross section ng beam, flat bago ito i-load, ay mananatiling flat sa ilalim ng pagkilos ng load. Kinukumpirma ng karanasang ito ang hypothesis ng mga seksyon ng eroplano (hipotesis ni Bernoulli), na nabuo sa dulo ng § 6.1.

Isipin natin ang isang sinag na binubuo ng hindi mabilang na mga hibla na kahanay sa axis nito.

Kapag ang isang sinag ay nakaunat, anumang dalawang cross section ay mananatiling patag at parallel sa isa't isa, ngunit lumayo sa isa't isa sa isang tiyak na halaga; Ang bawat hibla ay humahaba sa parehong dami. At dahil ang parehong mga pagpahaba ay tumutugma sa parehong mga stress, ang mga stress sa mga cross section ng lahat ng mga hibla (at, dahil dito, sa lahat ng mga punto ng cross section ng beam) ay katumbas ng bawat isa.

Nagbibigay-daan ito sa amin na alisin ang value a sa integral sign sa expression (1.2). kaya,

Kaya, sa mga cross section ng beam, sa panahon ng gitnang pag-igting o compression, ang pantay na ipinamamahagi na mga normal na stress ay lumitaw, katumbas ng ratio ng longitudinal na puwersa sa cross-sectional area.

Kung mayroong pagpapahina ng ilang mga seksyon ng beam (halimbawa, sa pamamagitan ng mga butas para sa mga rivet), kapag tinutukoy ang mga stress sa mga seksyong ito, dapat isaalang-alang ng isa ang aktwal na lugar ng humina na seksyon na katumbas ng kabuuang lugar na nabawasan ng halaga ng humihinang lugar

Upang biswal na ilarawan ang mga pagbabago sa mga normal na stress sa mga cross section ng baras (kasama ang haba nito), isang diagram ng mga normal na stress ay itinayo. Ang axis ng diagram na ito ay isang straight line segment na katumbas ng haba ng rod at parallel sa axis nito. Sa pamamagitan ng isang baras ng pare-pareho ang cross-section, ang diagram ng mga normal na stress ay may parehong anyo tulad ng diagram ng mga paayon na pwersa (ito ay naiiba mula dito lamang sa tinatanggap na sukat). Sa isang baras ng variable na cross-section, ang hitsura ng dalawang diagram na ito ay naiiba; sa partikular, para sa isang baras na may sunud-sunod na batas ng pagbabago sa mga cross section, ang normal na diagram ng stress ay may mga jumps hindi lamang sa mga seksyon kung saan inilalapat ang puro axial load (kung saan ang longitudinal force diagram ay may mga jumps), kundi pati na rin sa mga lugar kung saan ang mga sukat ng pagbabago ng mga cross section. Ang pagtatayo ng isang diagram ng pamamahagi ng mga normal na stress sa kahabaan ng baras ay isinasaalang-alang sa halimbawa 1.2.

Isaalang-alang natin ngayon ang mga stress sa mga hilig na seksyon ng beam.

Tukuyin natin ang isang anggulo sa pagitan ng hilig na seksyon at ng cross section (Larawan 6.2, a). Sumasang-ayon kami na isaalang-alang ang anggulo a bilang positibo kapag ang cross section ay dapat na paikutin nang counterclockwise ng anggulong ito upang ihanay sa hilig na seksyon.

Tulad ng alam na, ang mga pagpahaba ng lahat ng mga hibla na kahanay sa axis ng beam kapag ito ay nakaunat o naka-compress ay pareho. Ito ay nagpapahintulot sa amin na ipagpalagay na ang mga stress p sa lahat ng mga punto ng hilig (pati na rin ang cross) na seksyon ay pareho.

Isaalang-alang natin ang ibabang bahagi ng sinag, na pinutol ng isang seksyon (Larawan 6.2, b). Mula sa mga kondisyon ng equilibrium nito, sumusunod na ang mga stress ay parallel sa axis ng beam at nakadirekta sa direksyon na kabaligtaran sa puwersa P, at ang panloob na puwersa na kumikilos sa seksyon ay katumbas ng P. Dito, ang lugar ng ​​ang hilig na seksyon ay katumbas ng (nasaan ang cross-sectional area ng beam).

Kaya naman,

nasaan ang mga normal na stress sa mga cross section ng beam.

I-decompose natin ang stress sa dalawang bahagi ng stress: normal, patayo sa section plane, at tangent, parallel sa plane na ito (Fig. 6.2, c).

Nakukuha namin ang mga halaga ng at mula sa mga expression

Ang normal na stress ay karaniwang itinuturing na positibo sa pag-igting at negatibo sa compression. Ang tangential stress ay positibo kung ang vector na kumakatawan dito ay may posibilidad na paikutin ang katawan tungkol sa anumang punto C na nakahiga sa panloob na normal sa seksyon, clockwise. Sa Fig. Ang 6.2, c ay nagpapakita ng positibong shear stress ta, at sa Fig. 6.2, g - negatibo.

Mula sa formula (6.2) sumusunod na ang mga normal na stress ay may mga halaga mula sa (sa hanggang zero (sa a). Kaya, ang pinakamalaking (sa ganap na halaga) na mga normal na stress ay lumitaw sa mga cross section ng beam. Samakatuwid, ang lakas ng isang tensile o compressed beam ay kinakalkula gamit ang normal na mga stress sa mga cross section nito.

Pagkalkula ng troso na may bilog na cross-section para sa lakas at torsional rigidity

Pagkalkula ng troso na may bilog na cross-section para sa lakas at torsional rigidity

Ang layunin ng mga kalkulasyon para sa lakas at torsional rigidity ay upang matukoy ang mga cross-sectional na sukat ng beam kung saan ang mga stress at displacements ay hindi lalampas sa tinukoy na mga halaga na pinapayagan ng mga kondisyon ng operating. Ang kundisyon ng lakas para sa pinahihintulutang tangential stresses ay karaniwang nakasulat sa anyo Ang kundisyong ito ay nangangahulugan na ang pinakamataas na tangential stresses na nagmumula sa isang twisted beam ay hindi dapat lumampas sa kaukulang pinahihintulutang stress para sa materyal. Ang pinahihintulutang stress sa panahon ng pamamaluktot ay nakasalalay sa 0 ─ ang stress na tumutugma sa mapanganib na estado ng materyal, at ang tinatanggap na kadahilanan ng kaligtasan n: ─ lakas ng ani, nt - kadahilanan ng kaligtasan para sa isang plastik na materyal; Ang kondisyon ng higpit ay nakasulat sa sumusunod na anyo: kung saan ─ ang pinakamalaking kamag-anak na anggulo ng twist ng beam, na tinutukoy mula sa expression (2.10) o (2.11). Pagkatapos ang kondisyon ng rigidity para sa baras ay kukuha ng anyo Ang halaga ng pinahihintulutang kamag-anak na anggulo ng twist ay tinutukoy ng mga pamantayan at para sa iba't ibang mga elemento ng istruktura at iba't ibang uri ng mga load ay nag-iiba mula 0.15° hanggang 2° bawat 1 m ng haba ng beam. Parehong sa kondisyon ng lakas at sa kondisyon ng rigidity, kapag tinutukoy ang max o max  gagamitin namin ang mga geometric na katangian: WP ─ polar moment of resistance at IP ─ polar moment of inertia. Malinaw, ang mga katangiang ito ay magkakaiba para sa mga bilog na solid at annular na cross section na may parehong lugar ng mga seksyong ito. Sa pamamagitan ng mga tiyak na kalkulasyon, ang isang tao ay maaaring kumbinsido na ang mga polar moments ng inertia at ang sandali ng paglaban para sa annular section ay makabuluhang mas malaki kaysa sa irregular circular section, dahil ang annular section ay walang mga lugar na malapit sa gitna. Samakatuwid, ang isang beam na may annular cross-section sa panahon ng torsion ay mas matipid kaysa sa isang beam na may solid circular cross-section, ibig sabihin, nangangailangan ito ng mas kaunting materyal na pagkonsumo. Gayunpaman, ang paggawa ng naturang mga beam ay mas kumplikado at samakatuwid ay mas mahal, at ang sitwasyong ito ay dapat ding isaalang-alang kapag nagdidisenyo ng mga beam na tumatakbo sa pamamaluktot. Ipapakita namin ang pamamaraan para sa pagkalkula ng troso para sa lakas at torsional rigidity, pati na rin ang mga pagsasaalang-alang tungkol sa cost-effectiveness, na may isang halimbawa. Halimbawa 2.2 Ihambing ang mga bigat ng dalawang shaft, ang mga nakahalang na sukat nito ay dapat piliin para sa parehong metalikang kuwintas MK 600 Nm sa parehong pinahihintulutang mga stress 10 R at 13 Tensyon kasama ang mga hibla p] 7 Rp 10 Compression at pagdurog kasama ang mga hibla [cm ] 10 Rc, Rcm 13 I-collapse ang mga hibla (sa haba na hindi bababa sa 10 cm) [cm]90 2.5 Rcm 90 3 Pag-chipping kasama ang mga hibla habang binabaluktot [at] 2 Rck 2.4 Pag-chipping kasama ang mga hibla kapag pinuputol 1 Rck 1.2 – 2.4 Pag-chipping sa mga hibla ng hiwa

Kung, sa panahon ng direkta o pahilig na baluktot, isang baluktot na sandali lamang ang kumikilos sa cross section ng beam, kung gayon, nang naaayon, mayroong isang purong tuwid o purong pahilig na liko. Kung ang isang transverse force ay kumikilos din sa cross section, pagkatapos ay mayroong isang transverse straight o transverse oblique bend. Kung ang baluktot na sandali ay ang tanging panloob na kadahilanan ng puwersa, kung gayon ang naturang baluktot ay tinatawag malinis(Larawan 6.2). Kapag mayroong puwersa ng paggugupit, ang baluktot ay tinatawag nakahalang. Sa mahigpit na pagsasalita, ang mga simpleng uri ng paglaban ay kinabibilangan lamang ng purong baluktot; Ang transverse bending ay conventionally classified bilang isang simpleng uri ng resistance, dahil sa karamihan ng mga kaso (para sa sapat na mahabang beams) ang epekto ng transverse force ay maaaring mapabayaan kapag kinakalkula ang lakas. Tingnan ang kondisyon ng lakas ng baluktot ng eroplano. Kapag kinakalkula ang isang sinag para sa baluktot, ang isa sa pinakamahalagang gawain ay upang matukoy ang lakas nito. Ang baluktot ng eroplano ay tinatawag na transverse kung ang dalawang panloob na kadahilanan ng puwersa ay lumitaw sa mga seksyon ng krus ng sinag: M - baluktot na sandali at Q - nakahalang na puwersa, at purong kung M lamang ang nangyayari Sa transverse bending, ang puwersa ng eroplano ay dumadaan sa axis ng simetrya ng ang sinag, na isa sa mga pangunahing axes ng inertia ng seksyon.

Kapag ang isang sinag ay yumuko, ang ilan sa mga layer nito ay nakaunat, ang iba ay naka-compress. Sa pagitan ng mga ito mayroong isang neutral na layer, na yumuko lamang nang hindi binabago ang haba nito. Ang linya ng intersection ng neutral na layer na may cross-sectional plane ay tumutugma sa pangalawang pangunahing axis ng inertia at tinatawag na neutral na linya (neutral axis).

Dahil sa pagkilos ng baluktot na sandali, ang mga normal na stress ay lumitaw sa mga cross section ng beam, na tinutukoy ng formula

kung saan ang M ay ang baluktot na sandali sa seksyong isinasaalang-alang;

I - sandali ng pagkawalang-galaw ng cross section ng beam na may kaugnayan sa neutral na axis;

y ay ang distansya mula sa neutral axis hanggang sa punto kung saan tinutukoy ang mga stress.

Tulad ng makikita mula sa formula (8.1), ang mga normal na stress sa seksyon ng beam kasama ang taas nito ay linear, na umaabot sa pinakamataas na halaga sa pinakamalayong mga punto mula sa neutral na layer.

kung saan ang W ay ang sandali ng paglaban ng cross section ng beam na may kaugnayan sa neutral axis.

27. Tangential stresses sa cross section ng isang beam. Ang formula ni Zhuravsky.

Pinapayagan ka ng formula ng Zhuravsky na matukoy ang mga stress ng paggugupit sa panahon ng baluktot na lumitaw sa mga punto sa cross section ng beam na matatagpuan sa layo mula sa neutral axis x.

DERIVATION NG ZHURAVSKI FORMULA

Mula sa isang sinag ng hugis-parihaba na cross-section (Larawan 7.10, a), pinutol namin ang isang elemento na may haba at isang karagdagang pahaba na seksyon sa dalawang bahagi (Larawan 7.10, b).

Isaalang-alang natin ang equilibrium ng itaas na bahagi: dahil sa pagkakaiba sa mga baluktot na sandali, ang iba't ibang mga compressive stresses ay lumitaw. Upang ang bahaging ito ng sinag ay nasa ekwilibriyo (), ang isang tangential na puwersa ay dapat lumitaw sa pahaba nitong seksyon. Equilibrium equation para sa bahagi ng beam:

kung saan ang pagsasama ay isinasagawa lamang sa ibabaw ng cut-off na bahagi ng cross-sectional area ng beam (shaded sa Fig. 7.10), – static na moment of inertia ng cut-off (shaded) na bahagi ng cross-sectional area na may kaugnayan sa neutral na x-axis.

Ipagpalagay natin: ang tangential stresses () na nagmumula sa longitudinal na seksyon ng beam ay pantay na ipinamamahagi sa lapad nito () sa cross-section:

Nakukuha namin ang isang expression para sa tangential stresses:

, a , pagkatapos ay ang formula para sa tangential stresses () na nagmumula sa mga punto ng cross section ng beam na matatagpuan sa layo na y mula sa neutral na axis x:

Ang formula ni Zhuravsky

Ang pormula ni Zhuravsky ay nakuha noong 1855 ni D.I. Zhuravsky, samakatuwid ay nagdadala ng kanyang pangalan.