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: