Ответы на экзаменационные вопросы № 1-55 по курсу "Сопротивление материалов и основы теории упругости" (Виды нагрузок, деформаций. Сопротивление усталости), страница 6

Ф.

Задача: Стальной вал передает вращающий момент 600 Н×м. Проверить прочность и жесткость вала.

РЕШЕНИЕ

Ф. условия прочности соблюдаются.

Ф. условия жесткости соблюдаются.

№ 27 Изгиб основные понятия и определения.

1. Понятие о чистом изгибе.

Чистым изгибом называется такой вид деформации, при к-ром в любом поперечном сечении бруса возникает только изгибающий момент.

Р. Внешне можно определить следующее, что плоские поперечные сечения остались плоскими и после деформации- гипотеза Бернулли.

Р. Ось бруса, а также продольное сечение искривляются.

Будем считать брус имеющим волокнистое строение, верхние волокна сжимаются, а нижние растягиваются.

Нейтральный слой не испытывает деформации на растяжение и сжатие.

Если брус подвержен чистому изгибу, это значит, что в поперечном сечение бруса возникает нормальное напряжение и сжатие, среза, смятия, кручения нет.

Но напряжение растяжения, сжатия достаточно большие, поэтому изгиб представляет наиболее опасный вид деформации.

№29  Изгибающий момент и поперечная сила.

Эти две величины называются внутренними силовыми факторами.

Р. Используем метод сечений. При этом должно соблюдаться условие равновесия, т.е. по сечению нужно приложить внутренние нагрузки, к-рые обеспечат равновесие оставленной части.

Внутренний момент равен сумме внешних  моментов, но направлен в противоположную сторону, этот внутренний момент называется изгибающий момент.

Изгибающий момент для левой и правой части имеет противоположное направление.

Р. По условию равновесия Ra+Rb=F

По условию равновесия в оставленной части будут действовать 2 внутренних силовых фактора, поперечная сила Q и изгибающий момент Ми

В данном случае для левых и правых частей поперечные силы  Q и Ми имеют противоположные направления в разных частях балки.

Сила Q = сумме внеш. сил по лев. и прав. сторону выбранного сечения.

Ми=S внешних моментов, как на левой, так и на правой части балки.

Правило знаков для Q и Ми отличается от правила знаков от других видов деформации.

Р. Изгиб. момент считается положительным, если сжим верхн.  волокна и растягив.  нижние.

Р. Ми- отриц. , если верхние волокна растягиваются, а нижние сгибаются.

Правило знаков для поперечных сил следующее, если для левой оставленной части сумма внешних сил направлена вверх, то сила Q считается положительной.

Если же внешние силы направлены, наоборот, для левой и правой частей, то поперечные силы Q считаются отрицательными.

Р. В группу внешних сил необходимо включить силу реакции наряду со всеми внешними силами.

Направление силы реакции необходимо уточнять.

При определении поперечных сил и Ми метод сечения применяется как для всей балки, так и для участка балки.

№ 31   Метод сечении при построении эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

Пример построить эпюры ЭQи ЭМ

Р.  Необходимо разбить балку на участки.

№ 32 Изгиб двух опорных балок.

Пример №1

Построить эпюру поперечных сил и изгибающих моментов, для двух опорной балки. Р   Ra+Rb=F Если к краям балки не приложен момент, то изгибающий момент равен 0.

По двум эпюрам можно сделать вывод, что наиболее опасное сечение там, где приложена силаF, в этом сечении изгибающий момент максимален.

М= Ra×l   Ra=Rb

ЭQ- показывает, что балка нагружена равномерно поперечными силами по всей длине. Ra× 0l+Rb× в=Ra× в=Rв× l=М

По эпюре изгибающих моментов видно, что характер нагружения левой и правой половины балки разный, и там где приложен момент, наблюдается резкое изменение внутренних нагрузок.

1. Пример

Р.   Ф. В данном случае балка состоит только из одного участка, Сила ? Q распределена равномерна, м/д опорами не приложенная сосредоточенные силы или моменты.

Р.

4. Пример. Построить эпюру поперечных сил и изгибающих моментов для двухопорной балки.

Р.   Ф.