Реферат
Визначення внутрішніх силових факторів. Метод перетину
1. Види навантажень, типи опор і балок
Для того щоб судити про міцність досліджуваного тіла, що знаходиться в рівновазі під дією зовнішніх сил, перш за все необхідно вміти визначити викликані ними внутрішні зусилля.
Зовнішні сили деформують тіло; внутрішні зусилля пручаючись цієї деформації, прагнуть зберегти первинну форму і об'єм тіла.
Виявлення внутрішніх зусиль, їх обчислення складають першу і основну задачу опору матеріалів, яка вирішується за допомогою МЕТОДУ ПЕРЕРІЗ, сутність цього методу полягає в наступному:
перша операція. Розсікає (подумки) стрижень по перетину в якому слід визначити величину внутрішніх зусиль (див. рис.1).
друга операція. Відкидаємо будь-яку частину стрижня, наприклад, частина 1 (рис. 1б). Зазвичай відкидають ту частину, до якої додано більше число сил.
третя операція. Замінюємо сили, що діють на частину головним вектором і головним моментом, поєднавши центр приведення О з центром ваги (ц.т.) перетину (на рис.1, б М не показаний).
четверта операція. Врівноважуємо решту, так як до розсічення вона перебувала в рівновазі. Для цього в точці О прикладаємо силу R і момент M (на рис. Не показаний), рівні і протилежно направлені головному вектору і головного моменту. Зусилля і і є тими внутрішніми зусиллями, які передавалися з боку відкинутої на частину стрижня.
Метод перерізів є лише першим кроком по шляху дослідження внутрішніх сил, так як з його допомогою не вдається з'ясувати закон розподілу внутрішніх сил в перетині.
Складаючи рівняння рівноваги для відсіченої частини тіла, можна отримати проекції на координатні осі як головного вектора, так і головного моменту (див. рис.1)
Рис.1
При розрахунку брусів початок координат поміщають в центрі ваги розглянутого поперечного перерізу його. Вісь «Z» в прямому брусі суміщають з його поздовжньою віссю, в кривому - направляють по дотичній до його осі в точці, де вміщено початок координат.
Осі «X» і «Y» суміщають з напрямками головних центральних осей інерції розглянутого перетину. Проекції на координатні осі головного вектора та головного моменту внутрішніх сил в брусі позначають відповідно:,, N, Mx, My, і називають внутрішніми силовими факторами (внутрішніми зусиллями).
, - являють собою поперечні сили в напрямку осі «X» або «Y» (Н) - нормальну (поздовжнє) силу (н.)., My - згинальні моменти відносно осей відповідно «X» або «Y» (Нм) - крутний момент (нм).
Розглянувши відсічену частину бруса (наприклад праву) (рис.1, б) і склавши на підставі методу перетинів рівняння рівноваги, можна сказати наступне:
нормальна сила N є сила внутрішня, чисельно рівна сума проекції на поздовжню вісь бруса всіх зовнішніх сил, розташованих по одну сторону від розглянутого перерізу.
-поперечна сила в напрямку осі «X» чисельно дорівнює сумі проекцій на вісь «X» всіх зовнішніх сил, розташованих по одну сторону від розглянутого перерізу.
- поперечна сила в напрямку осі «Y» чисельно дорівнює сумі проекцій на вісь...
