Главная > Расчет на прочность деталей машин
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

РАСТЯЖЕНИЕ И СЖАТИЕ

Во многих деталях стержневой формы основная нагрузка действует вдоль оси стержня (штоки прессов, шатуны, рабочие лопатки паровых турбин и пр.), которые в этих условиях растягиваются или сжимаются. Используя метод сечений, можно установить, что в любом сечении растянутого (сжатого) стержня равнодействующая Внутренних сил равна внешней силе действующей на оставшуюся часть стержня (см. рис. 2).

Опыт показывает, что в плоских сечениях, удаленных от места приложения внешней силы на расстояние большее, чем диаметр стержня, напряжения распределяются по сечению практически равномерно, а сами сечения, перпендикулярные к оси стержня, остаются плоскими и перпендикулярными к осн и после деформации. Это положение носит название гипотезы плоских сечений. Напряжение в поперечном сечении стержня

где — полная площадь сечения, а напряжения в наклонном сечении, нормаль к которому составляет с осью стержня угол (см. рис. 2, б),

Если в стержне имеется ослабление, то в расчет следует вводить минимальную площадь сечения (площадь нетто). В этом случае по формуле (4) определяют номинальное напряжение, не учитывающее концентрацию яапряжения

При растяжении продольные волокна стержня получают относительное удлинение а поперечные размеры уменьшаются. Величину (см. рис. 1) называют относительной поперечной деформацией.

Экспериментально установлено, что до определенных пределов относительное

1. Физические свойства некоторых материалов при (см. скан)

удлинение пропорционально напряжению (закон Гука)

Коэффициент Е, зависящий от материала стержня и температуры, называют модулем упругости, он имеет размерность напряжения,

Из формул (2), (4), (6) следует:

Произведение характеризует жесткость сечения стержня при растяжении, величина — жесткость при растяжении стержня в целом (она равна силе, вызывающей удлинение равное единице) Чем больше жееткость, тем меньше удлинение.

Эксперименты также показывают, что относительная поперечная деформация

где — коэффициент поперечного сжатия (коэффициент Пуассона), зависящий от материала стержня.

Значения Е и для некоторых материалов при нормальной температуре приведены в табл. 1.

По формулам (3), (6) и (8)

откуда следует, что при растяжении объем тел увеличивается при сжатии — уменьшается

При деформации сжатия применимы те же формулы, что и при растяжении, однако сжимающее напряжение считают отрицательным. Длина стержня при сжатии уменьшается, поперечное сечение увеличивается. Модули упругости при растяжении и сжатии для большинства металлов и сплавов имеют одинаковые значения, но для свинца, серого чугуна средней прочности, а также для дерева, фанеры, железобетона — различные.

1
Оглавление
email@scask.ru