Лекція 6.
1. Види напружень та їх урахування під час розрахунків МК
Напруження бувають основні, додаткові, місцеві і початкові.
Основні напруження в конструкції визначаються від дії навантажень методами опору матеріалів. По них, головним чином, оцінюють несучу здатність конструкції.
Додаткові напруження виникають внаслідок неврахування особливостей дійсної роботи в разі розрахунку конструкції за ідеалізованою схемою. У пластичній стадії вони суттєво не впливають на роботу конструкції внаслідок перерозподілу напружень і враховуються тільки в особливих випадках.
Рис.1.7.Місцеві (локальні) напруження
в
стінці балки під котком крана
Місцеві напруження бувають двох видів: від зовнішніх впливів /рис.1.7 - місцеві напруження в стінці балки під котком крана/, і від різкої зміни суцільності перерізу /концентрація напружень /.
Зовнішні впливи – місця прикладення зосереджених навантажень /наприклад, тиск колеса крана/, їх беруть до уваги під час розрахунків. Концентрація напружень може спричинитися до крихкого руйнування, особливо за низьких температур і вібраційних навантажень.
Початкові напруження виникають у незавантаженій конструкції внаслідок нерівномірного остигання металу після прокату або зварювання або внаслідок роботи металу перед тим в пластичній стадії. Ці напруження внутрішньо врівноважені, їх ще називають внутрішніми, власними або залишковими.
У ряді випадків початкові напруження негативно впливають на роботу конструкції. Під час обчислень їх врахувати важко, тому боротьба з ними ведеться конструктивними заходами. Попередні напруження теж відносяться до початкових.
Відомо, що в сталі після досягнення напружень Ryрозвивається текучість. Умовно цей процес можна зобразити за допомогою діаграми Прандтля /рис. 8/ У випадку складного напруженого стану перехід у пластичну стадію залежить не тільки від напруження, а й від функції напружень, що характеризує число пластичності, яке записується залежно від прийнятої те-орії міцності. У [8] для металу взято енергетичну теорію міцності /потенціальна енергія змін форми тіла досягає найбільшої величини/. У головних напруженнях це записується так :
|
Рис. 8. Ідеалізована діаграма роботи пластичної сталі |
У
нормальних і дотичних напруженнях:
При згині (sx2 ¹ 0, txy ¹ 0)
при зсуві:
Робота і граничний стан при згині елементів
Елементи, що працюють на згин, розраховуютьпо двох групах граничних станів.
Перша група - руйнування або втрата стійкості.
Друга група – досягнення граничних переміщень
Елементи, що працюють на згин, можуть працювати в межах пружності або а урахуванням пластичних деформацій /рис. 1. 9/,
Рис. 1.9. Робота на згин елемента під навантаженням: а -розвиток пластичних деформацій по довжині балкиі; б, в, г – напруження у різних перерізах ; д –розвиток пластичних деформацій у зоні чистого згину; є – прогини балки.
Після вичерпання пружної роботи /рис. 1.9, в, г / розвиваються пластичні деформації. У граничному стані вони пронизують весь переріз /рис. 1.9,б/, створюється шарнір пластичності.
Властивості шарніра пластичності такі:
1/ у ньому діє постійний за величиною момент;
2/ шарнір працює тільки в одному напрямку.
Граничний момент у шарнірі пластичності:
M = RyòАydA = Ry2S = RyWпл,
Де S – статичний момент половини перерізу.
Для прямокутного перерізу Wпл = 1,5W, для двотавра Wпл = 1,12W
Друга група - досягнення граничних переміщень» Елементи, що працюють на згин, можуть працювати в межах пружності або з урахуванням пластичних деформацій
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.