Если линия действия осевой силы параллельна геометрической оси стержня, но не совпадает с ней, то такой случай нагружения стержня называется внецентренным растяжением (сжатием).
Пусть координаты точки приложения силы (рис. 5.13а), тогда возникающие при этом внутренние усилия равны . Таким образом, данный вид нагружения является сочетанием осевого растяжения ( или сжатия) и косого изгиба (или изгибов в двух главных плоскостях). Выражение для нормальных напряжений имеет наиболее общий вид:
или в данном случае , где - радиусы инерции площади поперечного сечения. Приравняв выражение для нормальных напряжений нулю, получим уравнение нейтральной линии: .
Пример. Консоль прямоугольного поперечного сечения растягивается силой , приложенной с эксцентриситетом относительно оси и изгибается силой (рис. 5.13б). Определить нормальные напряжения в точках в заделке.
Решение.
Определяем внутренние усилия: .
Воспользуемся формулой для вычисления нормальных напряжений:
точка ,
точка ,
точка ,
точка .
6. Кручение стержней некруглого сечения