Метод сечений. Виды деформаций
Для определения внутренних силовых факторов необходимо руководствоваться следующей последовательностью действий:
1. Мысленно провести сечение в интересующей нас точке конструкции или стержня.
2. Отбросить одну из отсеченных частей и рассмотреть равновесие оставленной части.
3. Составить уравнения равновесия для оставленной части и определить из них значения и направления внутренних силовых факторов.
Внутренние силовые факторы, возникающие в поперечном сечении стержня, определяют деформированное состояние.
При осевом растяжении и сжатии внутренние силы в поперечном сечении могут быть заменены одной силой, направленной вдоль оси стержня (рис. 57) — продольной силой N (индекс z, как правило, будем опускать). В случае, если сила направлена к отброшенной части наружу, имеет место растяжение (рис. 57, а). Наоборот, если она направлена от отброшенной части внутрь (рис. 57, б), имеет место сжатие.
Сдвиг возникает в том случае, когда в поперечном сечении стержня внутренние силы приводятся к одной силе, расположенной в плоскоcти сечения (рис. 58), — к поперечной силе Q.
При кручении возникает один внутренний силовой фактор — крутящий момент Мz = МK (рис. 59).
Если в сечении возникает только изгибающий момент Мх или Му (рис. 60), имеет место чистый изгиб. Если же кроме изгибающего момента в сечении стержня возникает еще поперечная сила, то изгиб называют поперечным. Случаи действия в поперечных сечениях стержня одновременно нескольких внутренних силовых факторов относят к сложным видам деформированного, состояния.
Для расчета элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость прежде всего необходимо с помощью метода сечений определить возникающие внутренние силовые факторы.
Согласно (2.26) и (2.27) угловая скорость и угловое ускорение измеряются в радианах в секунду (рад/с) и в радианах в секунду за секунду (рад/с2) соответственно. Так как радиан является безразмерной величиной, допустимы и более компактные обозначения - (с -1) и (с -2).астные случаи вращательного движения
а) Равномерное вращение - вращение с постоянной угловой скоростью
( = const):
,
,
.
Пусть при t = 0: = 0, тогда С = 0 и мы получаем следующее уравнение или закон равномерного вращения:
. (2.33)
в) Равнопеременное вращение - это вращение с постоянным угловым ускорением ( = const):
,
,
,
,
,
.
Пусть при t = 0: и = 0, тогда С1 = , C2 = 0. Подставляя найденные значения констант интегрирования в полученные выше выражения, получаем:
, (2.34)
. (2.35)
В полученном законе изменения угловой скорости (2.34) и в уравнении равнопеременного вращения (2.35), угловое ускорение будет положительным при равноускоренном вращении и отрицательным при равнозамедленным.
| Основное уравнение динамики |