Тема 3. Зсув

Література [1, гл.4]; [2, гл.2, § 20];

[3, гл.3, задача 2, 7, 21, 24, 27, 32]; [6, розд.3]

Дотичні напруження на двох взаємно перпендикулярних площадках рівні між собою. Цей важливий закон називається законом парності дотичних напружень. При вивченні деформацій треба звернути увагу на те, що одна з діагоналей виділеного елемента, по гранях якого діють дотичні напруження, видовжується, а друга – скорочується; таким чином, явище розтягу-стиску і зсуву неможна розглядати ізольовано одне від одного. Закон Гука при зсуві ( ) легко запам’ятати в зв’язку з повною аналогією її з законом Гука при розтягу-стиску: . Необхідно уважно вивчити питання про вибір допустимих напружень при зсуві.

Слід звернути увагу на те, що розрахунки заклепок, зварних з’єднань і трубок є умовними і що явище «зрізу» завжди ускладнене наявністю інших напружень, якими для спрощення розрахунків звичайно нехтують. Треба вміти показати на креслені площадки, на яких виникають напруження зрізу, зминання, сколювання.

Питання для самоперевірки

1. Що називається абсолютним та відносним зсувом?

2. Як формулюється закон Гука при зсуві?

3. Який модуль більше: Е чи G ?

4. Як визначається умовна площа зминання заклепки?

5. По якому перерізу в заклепковому з’єднані проводиться перевірка листів на розтяг?

6. Як розрахувати стикові, торцеві і флангові шви?

Тема 4. Кручення

Література [1, гл.6]; [2, гл.2];

[3, гл.4, задачі 1,9,14,18,24,32,35,38,48,60,63]; [6, розд.7]

В випадку центрального розтягу-стиску нормальні напруження розподіляються в поперечному перерізі стержня рівномірно. При розрахунку на зріз звичайно вважають, що дотичні напруження також розподіляються рівномірно. В випадку кручення круглого стержня дотичні напруження в поперечному перерізі розподіляються нерівномірно, змінюючись за лінійним законом – від нуля на осі до максимального значення біля поверхні стержня. В зв’язку з цим і виникає думка про заміну суцільного вала порожнистим, матеріал перерізу якого знаходится в більш напруженій зоні і використовується раціональніше.

Слід уважно розібрати побудову епюр крутних моментів , які наочно показують зміну крутного моменту по довжині вала. При обчислюванні напружень в будь-якому поперечному перерізі вала необхідно брати по епюрі значення відповідної ординати.

Треба звернути увагу на те, як використовується закон парності дотичних напружень для встановлення напрямку  в точках контура прямокутного поперечного перерізу стержня. Найбільші напруження в такому перерізі виникають в точках контура, ближче всього розташованих до осі кручення.

Питання для самоперевірки

1. Які напруження виникають в поперечному перерізі круглого стержня при крученні?

2. Як находять їх величину в довільній точці поперечного перерізу?

3. Чи виникають при крученні нормальні напруження?

4. Чому дорівнює полярний момент інерції круглого перерізу?

5. Що називається моментом опору при крученні?

6. Чому дорівнює момент опору кільцевого перерізу?

7. Як визначити момент, який передається шківом, по потужності і кількості обертів?

8. Як визначити кут закручування?

9. Як виконують розрахунок вала на міцність, на жорсткість?

10. Як визначають максимальне напруження при крученні стрижня прямокутного перерізу?

11. Як визначають напруження в пружинах?

12. Як визначають деформації пружин?