Расчет статически неопределимой стержневой системы. Вариант № 5, страница 4


O2

 

Под действием внешних сил Р1 и Р2 первый стержень удлинится на величину Δl1, а второй – укоротится на величину Δl2, при этом жёсткая балка AD повернётся в положение AD1. Ввиду малости упругих деформаций горизонтальными смещениями точек B, C  и D, лежащих на оси балки, можно пренебречь, и будем считать, что эти точки в ходе деформирования системы переместятся вертикально и займут положение B1, C1 и D1 соответственно. Положение этих точек определим пересечением линии AD1 и перпендикуляров, проведённых к первоначальному направлению осевой линии балки AD в точки B, C и D. Удлинение первого стержня и укорачивание второго находим графически: из точек В и С опускаем перпендикуляры на линии О1В1 и О2С1, соответствующие новым положениям стержней 1 и 2 после приложения внешних нагрузок. Получим:  

Составим условие совместности деформаций.

ΔВВ1В2:

ΔСС1С2:

Условие совместности деформаций для заданной стержневой системы:

,

примем получим

     , где В – безразмерный коэффициент, учитывающий особенности геометрической конфигурации системы.

Воспользуемся законом Гука для каждого из стержней , из уравнения (2) получим  Учитывая  и  последнее соотношение будет иметь вид:

       

Решаем совместно систему уравнений (1) и (3):

Проверим найденные численные значения, подставив их в уравнение (1):


II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОНТАЖНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ.

Второй стержень изготовлен с неточностью по длине , т.е. с фактической длиной несколько большей номинальной. Тогда при сборке в стержнях появятся внутренние напряжения. Расчётная схема при этом будет выглядеть следующим образом:

2

 

C3

 

B1

 

D1

 

C2

 

C1

 

R1

 

R2

 

D

 

C

 

B

 

 

Δl2

 

B2

 

Δl1

 

A