Главная > Теория упругости
<< 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

4.3. Сосредоточенный момент в вершине клина.

Краевые условия (4.1.1)

дополняются уравнениями равновесия части клина, отсеченной дугой произвольного радиуса

Эти условия позволяют искать решение задачи, предполагающее отсутствие нормального напряжения во всей области:

Функция напряжений, нечетная по 0, линейна по но нечетной бигармонической функцией, пропорциональной исключая тривиальную является дающая по (4.1.7) решение задачи об изгибе клина сосредоточенной в его вершине силой. Поэтому в задаче об изгибе моментом функцию напряжений следует принять зависящей только от 0; такой функцией, удовлетворяющей краевым условиям (4.3.1), является

Выразив через нее напряжения легко проверить, что первые два уравнения статики (4.3.2) удовлетворятся тождественно, тогда как третье приводит к соотношению

и из него в предположении [см. (4.2.19)], что а приходим к решению (Карозерс, 1912; Инглис, 1922)

с соответствующими ему напряжениями

Результат представляется парадоксальным — решение задачи отсутствует при некотором единственном значении угла раствора клина

Объяснение парадокса требует уточнения понятия об изгибающем моменте. Естественно принять такое определение: грани клина предполагаются нагруженными в области его вершины кососимметричной нормальной нагрузкой

причем такой, что ее главный вектор равен нулю, а главный момент относительно вершины клина задан:

Если эти равенства сохраняются при то говорят, что в вершине клина приложен изгибающий момент Конечно, это определение можно распространить и на другие загружения клина в области его вершины.

Функция напряжений для задачи о кососимметричном нормальном нагружении клина дается выражением (4.2.13), причем главный член ее представления (4.2.20) на бесконечности при в точности дает решение (4.3.5). Вместе с тем при главный член функции на бесконечности, определяемый по (4.2.23), и соответствующие ему напряжения зависят от закона распределения поверхностных сил на участке а не только от их момента. Слагаемое вида (4.3.5) входит в состав и при но оно не является главным — соответствующие ему напряжения при имеют порядок тогда как порядок напряжений, определяемых по главному члену, будет

В постановке задачи этого пункта использовались интегральные уравнения статики (4.3.2); этим из рассмотрения были исключены напряженные состояния, представляемые членами ряда для отличными от (4.3.5). Их присутствие следует связать с наличием в угловой точке статически эквивалентных нулю (с исчезающими главным вектором и главным моментом) особенностей. Пренебрежение этими членами, когда они создаются нагружением по малому участку границы, характерно для решений, в которых принцип Сен-Венана используется в его классической формулировке. Оно законно, если соответствующие им напряжения затухают при удалении от участка распределения поверхностных сил быстрее, чем состояния, определяемые действием момента этих сил.

Возвращаясь к задаче этого пункта, теперь следует признать, что решение (4.3.5) Карозерса — Инглиса применимо при тогда как при (и при сама постановка задачи о нагружении клина сосредоточенным в вершине моментом лишена смысла. Ее решение при зависит от закона

нагружения участков граней клина и не сводимо к действию момента.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru