рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Переміщення при прямому згинанні. Розрахунки на жорсТкість при згинанні.

Переміщення при прямому згинанні. Розрахунки на жорсТкість при згинанні. - раздел Образование, Навчально-методичний посібник з розділу курсу „Опір матеріалів” для студентів машинобудівних спеціальностей 3.1 Диференціальне Рівняння Вигнутої Осі. ОдержимоДиференціа...

3.1 Диференціальне рівняння вигнутої осі.

Одержимодиференціальне рівняння вигнутої осі при прямому згинанні (площина дії навантажень збігається з однією з головних осей інерції). Прямолінійна вісь балки під дією зовнішніх навантажень(рис.3.1)перетворюється в плоску гладку криву і називається пружною лінією (вигнутою віссю балки).

Рис.3.1.

Прогин балки - це переміщення центра ваги перерізу по нормалі до первісної осі. Максимальний прогин називається стрілою прогину і позначається f. Кут повороту перерізу - це поворот перерізу щодо первісного положення.

Тангенс кута нахилу дотичної до вигнутої осі є перша похідна від функції :. Для малих кутів () рівняння кутів повороту можна записати у вигляді: .

Диференціальне рівняння вигнутої осі балки одержимо за допомогою рівняння Навье, у якому кривизна нейтральної осі при згинанні визначається, як: . З іншого боку, з курсу аналітичної геометрії відомо, що кривизна плоскої кривої визначається як: . Дорівнявши праві частини цих двох залежностей, одержимо нелінійне диференціальне рівняння відносно прогину:

(3.1)

Для малих переміщень (у межах пружних деформацій), коли, наприклад, , квадратом першої похідної в порівнянні з одиницею можна зневажити. З обліком того, щознаки другої похідної і згинаючого моменту збігаються, одержимо диференціальне рівняння другого порядку, що і називається диференціальним рівнянням вигнутої осі балки для малих переміщень:

. (3.1а)

Послідовно інтегруємо двічі й одержуємо рівняння для кутів повороту та прогинів:

, (3.2)

, (3.3)

де і - довільні постійні інтегрування, що визначаються з граничних умов.

Приклад 1. Розглянемо консольну балку, навантажену на вільному торці зосередженою силою (рис.3.2).

Згинальний момент у перерізі : . Запишемо диференціальне рівняння пружної лінії балки: . Інтегруючи двічі це рівняння, одержимо відповідно до (3.2), (3.3):

 

Рис. 3.2.

 

;

.

Запишемо та виконаємо граничні умови. При кут повороту,тобто , відкіля:. При прогин ,тобто: , відкіля: .

З урахуванням значень і рівняння пружної лінії та кутів повороту запишуться як:

; .

Найбільші прогин та кут повороту виникають на початку координат при :

, відкіля: ;

, відкіля: .

При розрахунках на жорсткість максимальні прогини балок повинні зіставлятися з прогином , що допускається . Тоді умова жорсткості при згинанні консольної балки прийме вигляд:

. (3.4)

Звідси визначається осьовий момент інерції , на підставі чого проектуємо переріз. Прогин, що допускається, вибирається в залежності від відповідальності конструкції з діапазону, де - проліт балки.

Безпосереднє інтегрування диференціального рівняння пружної лінії виявляється громіздким навіть у простих випадках. Тому для визначення переміщень у балках більш прийняті енергетичні методи, що приводять до простих залежностей.

 

3.2 Енергетичні методи визначення переміщень.

Введемо позначення й основні поняття.

Згинальний момент від зовнішнього навантаження позначим як . Згинальний момент від одиничної сили (моменту) - чи . Переміщення (прогин, кут повороту) від зовнішнього навантаження позначається , де перший індекс i зв'язаний з точкою чи напрямком переміщення; другий індекс j зв'язаний з причиною, що викликала переміщення. Лінійне переміщення (прогин) від одиничної сили та кутове переміщення від одиничного моменту позначаємо, де індекс i – точка балки і напрямок переміщення; індекс j - причина, що викликала одиничне переміщення.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Навчально-методичний посібник з розділу курсу „Опір матеріалів” для студентів машинобудівних спеціальностей

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ... Конкін В М...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Переміщення при прямому згинанні. Розрахунки на жорсТкість при згинанні.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Кравцова Н.В.
„РОЗРАХУНКИ НА міцність та жорсткість при згинанні”   Навчально-методичний посібник з розділу курсу „Опір матеріалів” для студентів машинобудівних с

Класифікація згинання та типи опор
Згинанням називається тип деформування стержня, при якому в його поперечних перерізах виникають згинальні моменти. Класифікація згинання.Згинання підрозділяється на по

Поперечна сила та згинальний момент , як внутрішні силові фактори при згинанні.
Проаналізуємо внутрішні силові фактори у поперечному перерізі балки при прямому поперечному згинанні, а потім сформулюємо основні правила побудови епюр

Диференціальні залежності при згинанні
Розглянемо балку, навантажену довільним розподіленим навантаженням q(z) (рис.1.6а). В перерізі на відстані виділимо елемент довжиною dz (рис

Приклад 1.
Показуємо поточний переріз з координатою (рис. 1.7), межі її зміни, записуємо функції

З огляду на симетрію задачі реакції однакові та рівні половині зовнішнього навантаження.
2.Показуємо поточний переріз з координатою , межі її зміни та записуємо функції

Приклад 3.
Рис. 1.9.   1. У зв’язку з симетрією задачі

Приклад 4.
Рис. 1.10.   1. Опорні реакції.

Нормальні напруження при чистому згинанні.
Розглянемо випадок чистого згинання, коли в перерізі виникає тільки згинальний момент. Покажемо стержень до деформації (рис.2.1а) та після (рис.2.1б) навантаження згинальними моментами

Дотичні напруження при поперечному згинанні.
Дія в перерізі поперечної сили викликає дотичні напруження t, що збігаються по напрямку з нею, по ширині перерізу не змінюються та визначают

Розподіл дотичних напружень для прямокутного перерізу.
В перерізі діють Мх момент і поперечна сила, спрямовані, як показано на рис.2.6. Поперечна сила

Порядок виконання проектувального розрахунку при згинанні.
1.З умови міцності по нормальним напруженням визначаємо осьовий момент опору поперечного перерізу, тобто , та проектуємо переріз. 2

Інтеграл Максвелла-Мора.
Розглянемо балку довжиною , навантажену в точці 1 силою (рис. 3.3). Визначимо перем

Геометричний спосіб обчислення інтеграла Максвела-Мора. Спосіб перемножування епюр.
  Рис. 3.5.   Правило Верещагіна. Використовуючи геометричну інтерпретацію в

План розв¢язання
1) Відповідно до заданого варіанта накреслити розрахункові схеми балок разом з їх навантаженням, додержуючись певного масштабу. 2) Для кожної балки визначити опорні реакції (чисельно або в

Послідовність виконання завдання
По-перше, треба побудувати епюри внутрішніх силових факторів при згинанні для усіх балок свого варіанту завдання. Умова міцності за нормальними напруженнями повинна виконуватись у найбільш

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги