Так
как
,
,
,
,
,
.
Площади поперечных сечений стержня:
,
,
.
Длины участков стержня:
,
,
, ![]()
Подставив значения величин, получим


![]()
или ![]()
Задача 1.5.
Стальной
стержень круглого поперечного сечения находится под действием продольной силы
и
равномерно распределенной нагрузки
(рис.
1.8). Требуется построить эпюру продольных усилий
,
подобрать сечение из условия прочности
и
построить эпюру перемещений
.
Решение
1.
В данной задаче необходимо разбить стержень на два участка (рис. 1.8). Начиная
со свободного конца стержня, мысленно разрезаем каждый участок в произвольном
сечении с координатой
и
записываем выражение для продольной силы (при этом сжимающая сила считается отрицательной,
а растягивающая – положительной).
I
участок: ![]()
![]()
![]()
![]()
II
участок: ![]()
![]()
![]()
2. По найденным значениям строим эпюру продольных
усилий
.
3. Опасным является сечение, в котором действует
максимальная внутренняя сила
. Из
условия прочности при растяжении-сжатии находим требуемую площадь поперечного
сечения стержня:

Тогда для круглого поперечного сечения диаметр будет равен:

Принимаем ![]()
Фактическая площадь поперечного сечения
.

Рис. 1.8
4. Используя формулу для расчета деформаций стержня при растяжении-сжатии, рассчитываем удлинения отдельных участков. При этом необходимо помнить, что на участке с распределенной нагрузкой зависимость удлинения от координаты сечения нелинейная, и графиком будет являться парабола.

Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.