Определение внутренних усилий напряжений и перемещений в поперечных сечениях бруса
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Определение внутренних усилий, напряжений и перемещений в поперечных сечениях бруса
Ступенчатый стержень находится под действием осевых (внешних) сил Fk .Стержень изготовлен из стали, модуль упругости Е = 2∙10 5 МПа. Высота каждой ступени – a, b, c. Площадь поперечного сечения ступени – А. Построить эпюры продольных сил N (внутренних усилий),
нормальных напряжений σ и перемещений λ
Дано:
F = 60 Н
А= 6 см2 =6∙10-4 м2
а = 0,7 м
b = 0,4 м
c = 0,7 м
Е = 2∙105 МПа
Схема нагружения бруса показана на рис. 1.1, а
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Построение эпюры внутренних усилий N. [2, c. 35]
Для этого разбиваем брус на участки, начиная от свободного края. Границами участков являются места приложения внешних сил. Делим брус на 3 участка.
Используя метод сечений, проводим произвольное сечение на участке I. Отбросим нижнюю часть бруса и рассмотрим равновесие верхней части (рис. 1.1, б), на которую действуют внешняя сила 3F и искомая продольная сила N1 .
Составляем уравнение равновесия:
Σ Fky = -N1 - 3F = 0; N1 = - 3F = -3*60 = 180 кН;
N на участке I постоянна, является сжимающей, и направлена к рассматриваемому сечению.
Проводим сечение на участке II и рассматриваем равновесие верхней отсеченной части (рис
. 1.1, в), на которую действуют внешние силы 3F, F и искомая продольная сила N2 . Составляем уравнение равновесия:
Σ Fky = -N2 - 3F + F = 0; N2 = - 3F + F = -2F = -2*60 = -120 кН;
Проведя сечение на участке III, рассмотрим равновесие нижней отсеченной части (рис.1.1, г.). Составляем уравнение равновесия:
Σ Fky = -N3 - 3F + 2F + F; N3 = - 3F +2F + F = 0;
Таким образом на I и II участках силы сжимающе, а на участке III N3 = 0;
По полученным величинам продольных сил строим их эпюру (рис. 1.2, б).
49248422308004959352603500
Рис. 1.1
2. Построение эпюры нормальных напряжений