Разрушение стального образца
Скручивающий момент, соответствующий пределу пропорциональности Tpr = 35 Н·м;
угол закручивания, соответствующий пределу пропорциональности
ψpr = 2,8º;
скручивающий момент при разрушении образца Tmax = 80 Н·м;
угол закручивания при разрушении образца ψmax = 1620º.
Схема диаграммы кручения
Предел прочности стали при кручении
Эскизы образца
До опыта После опыта
Заключение о причине разрушения: образец разрушился от касательных напряжений, действующих в поперечных сечениях образца.
Задача 5.2.2. Построить эпюру нормальных напряжений и определить положение нейтральной линии в прямоугольном поперечном сечении короткого столба, нагруженного вертикальной сосредоточенной силой F, приложенной так, как показано на рис. 5.2.5.
Решение. Эксцентриситеты силы F будут равны:
Произведя приведение силы к центру, получим
Схема загружения поперечного сечения показана на рис. 5.2.6. Нормальные напряжения в угловых точках 1, 2, 3 и 4 (рис. 5.2.7), для которых y = ymax и z = zmax, подсчитывают по формуле
причем знаки слагаемых устанавливают в зависимости от того, растяжение или сжатие вызывает в данной точке соответствующий силовой фактор:
Эпюра напряжений в поперечном сечении изображена на рис. 5.2.7.
Для определения положения нейтральной линии воспользуемся формулами
(5.2.3):
Нейтральная линия показана на рис.5.2.8. Она отсекает отрезки в четвертой четверти координатной системы, показанной на рис. 5.2.8.
Задача 5.2.3. Как изменится эпюра напряжений и положение нейтральной линии, если силу F задачи 5.2.2 переместить по диагонали к центру тяжести прямоугольника на расстояние, равное одной четверти диагонали, т.е. если принять еz = b/4, еy = h/4.
Ответ: σ(1) = σmax = 4F/A; σ(2) = σ(4) = F/A; σ(3) = –2F/A.
