Определим закон изменения напряжений в поперечном сечении и найдем значение наибольших напряжений. Т.к. в любом сечении балки на этом участке действует одинаковый изгибающий момент, то изменение кривизны однородной балки будет одним и тем же. После деформации изгиба продольные линии и ось балки примут форму двух окружностей, а поперечные линии останутся прямыми. Следовательно, как и при растяжении, плоские поперечные сечения балки до деформации останутся плоскими и после деформации (гипотеза плоских сечений).
Чистый изгиб стержня характеризуется также и тем, что его волокна (балка представляется в виде бесконечного числа волокон с бесконечно малыми сечениями) на выпуклой стороне растягиваются, на вогнутой стороне – сжимаются. Очевидно, что существует слой, в котором удлинения отсутствует. Этот слой называют нейтральным слоем. Линию пересечения этого слоя с плоскостью поперечного сечения называют нейтральной линией.
41. Что такое момент инерции стержня относительно центральных осей.
Момент внутренних сил относительно нейтральной оси:
Интеграл 
называют
моментом инерции поперечного сечения балки относительно центральной оси
(проходящей через центр тяжести сечения).
Момент инерции характеризует способность тела сопротивляться искривлению в зависимости от размеров и формы его поперечного сечения.
42. От каких параметров зависит напряжение при чистом изгибе.
Напряжение изгиба зависит от значения изгибающего момента, момента инерции сечения и координаты точки, в которой это напряжение определяется.
Нормальные напряжения не зависят, а упругие перемещения зависят от модуля упругости материала балки.
43. Закон Гука, условие прочности при изгибе.
, ρ – радиус кривизны нейтрального
слоя, y – расстояние от нейтрального слоя, Е – модуль Юнга.
, M – изгибающий
момент, W – наибольший момент сопротивления.
44. В каких сечениях стержня возникают максимальные касательные напряжения.
Разрежем брус (параллелепипед) по наклонному сечению. Нормаль сечения образует с осью Ох угол α и отбросим часть элемента правее сечения, заменив ее действие на оставленную часть внутренней силой Р. При α=45 τкас достигает максимального значения, равного σ/2.
45. Какие виды напряженного состояния могут образовываться точках элементов конструкций.
В зависимости от наличия главных напряжений (напряжения на главных площадках (три взаимно перпендикулярные площадки, нормальные напряжения на которых принимают экстремальные значения, а касательные напряжения отсутствуют)), отличных от нуля различают:
· Объемное напряженное состояние, если все три главные напряжения отличны от нуля;
· Плоское напряженное состояние, если два главных напряжения отличны от нуля;
· Линейное (одноосное) напряженное состояние, если отлично от нуля одно напряженное состояние.
46. Что такое эквивалентное напряжение.
Многие элементы конструкций при нагружении работают в условиях сложного (плоского, объемного) напряженного состояния. При этом возникает вопрос о том, каким образом совокупность напряжений в точке элемента сопоставить с механическими характеристиками его материала, то есть необходимо установить некоторое эквивалентное напряжение, которое следует создать в растянутом образе, чтобы его напряженное состояние было равноопасно с заданным.
47. Перечислите теории прочности.
·
Теория наибольших нормальных
напряжений (основана на предположении, что опасные состояния в материале
наступают когда какое-либо главное напряжение достигнет опасного значения.
Теория находит подтверждение в хрупких материалах). 
(максимальное
нормальное напряжение).
· Теория наибольших линейных деформаций (основана на предположении, что независимо от вида напряженного состояния, и когда удлинение или укорочение в каком-либо направлении достигнет величины, при которой материал разрушается при постоянном растяжении или сжатии).
·
Теория наибольших касательных напряжений
(основана на предположении, что основной причиной опасного состояния текучести
являются наибольшие касательные напряжения). Была предложена Кулоном. 
. Для плоского напряженного состояния
. На практике встречаются случаи,
когда σХ=0 
.
·
Энергетическая теория прочности
(основана на предположении, что сложное напряженное состояние равноопасно с
простым растяжением, если они имеют одинаковые удельные энергии
формоизменения). 
Для плоского напряженного состояния:
В
частном случае, когда σY=0, то, приняв σХ=σ и τХУ=τ,
найдем 
48. Какой вид сложного сопротивления называют косой изгиб, внецентренное растяжение (сжатие), изгиб с растяжением, кручение с изгибом. Какой в этом случае используется принцип расчета суммарных напряжений.
Косой изгиб – это такой случай изгиба, при котором плоскость изгибающего момента не совпадает ни с одной из главных плоскостей инерций стержня. Если в поперечном сечении бруса возникают два внутренних силовых фактора – изгибающие моменты, то происходит косой чистый изгиб.
Изгиб с растяжением – сочетание косого изгиба с продольным (осевым) растяжением или сжатием. Такое нагружение приводит к появлению изгибающих моментов: Mz, My, Qy, Qz, N
Внецентренное растяжение (сжатие) – равнодействующая внешних сил F смещена относительно оси x.
Кручение с изгибом – совместное кручение и изгиб. При таком нагружении бруса в его поперечных сечениях возникают два внутренних силовых фактора – крутящий момент Mk и изгибающий момент Mи, причем по всей длине бруса.
49. Перечислите основные характеристики циклов перемены напряжений.
Совокупность последовательных напряжений за один период их изменения называется циклом напряжения. Цикл напряжения характеризуется максимальным σМАХ и минимальным σМИН напряжениями. Их отношение называется коэффициентом ассиметрии цикла. В случае, когда σМАХ=- σМИН, R=-1 Цикл называется симметричным. Если σМИН=0, R=0 цикл называется отнулевым (пульсационный). Любой цикл можно также характеризовать его средним напряжением:
и
амплитудой цикла: 
В случае переменных касательных напряжений остаются в силе все приведенные выше термины с заменой σ на τ.
50. Что такое кривая усталости и как по ней определяется предел выносливости.
Кривая усталости – это зависимость числа циклов до поломки образца от амплитуды цикла.
Наибольшее значение максимального напряжения цикла, которое образец выдерживает до базы испытаний, называют пределом выносливости. База испытаний: NБАЗ=107.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.