Практическое занятие №1 Построение эпюры продольной силы n и крутящего момента Mz
Технология построения эпюры внутренней продольной силы
Что
такое внутренняя продольная сила?
Это внутренний силовой фактор, возникающий в поперечных сечениях элемента конструкции, нагруженного внешними силами, производящими деформацию растяжения или сжатия.
Зачем нужно уметь строить эпюры внутренней продольной силы?
Это необходимо для определения положения опасного сечения элемента конструкции, т.е. для определения величины максимального напряжения и получения условия прочности, выполнение которого позволит обеспечить прочностную надежность конструкции при ее эксплуатации.
Чтобы научиться
строить эпюры внутренней продольной
силы надо знать!
Метод сечений и вытекающие из него закономерности для построения эпюры N:
Внешняя сосредоточенная сила на эпюре N дает скачок на величину силы в сторону знака ее воздействия.
Если участок ничем не загружен (отсутствует распределенная по длине нагрузка), то на соответствующем участке эпюры должна быть прямая, параллельная базе.
Если участок загружен равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q, то на соответствующем участке эпюры должна быть наклонная прямая с угловым коэффициентом, равным q.
Правило знаков для продольной силы N.
Продольная сила считается положительной, если вызывающая её внешняя сила относительно рассматриваемого сечения растягивает стержень:
Продольная сила считается отрицательной, если вызывающая её внешняя сила относительно рассматриваемого сечения сжимает стержень:
Знак продольной силы имеет физическое значение INCLUDEPICTURE "http://www.smayli.ru/data/smiles/vochkah-6.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://www.smayli.ru/data/smiles/vochkah-6.gif" \* MERGEFORMATINET в связи с тем, что некоторые материалы по-разному сопротивляются деформации растяжения и деформации сжатия.
Алгоритм построения эпюры продольной силы
Для построения эпюры провести базу – линию, параллельную продольной оси стержня, равную длине стержня.
Разделить базу эпюры на участки, соответственно участкам стержня.
Для этого надо знать: Участком является часть длины стержня между точками приложения сосредоточенных сил или началом и концом действия распределенной нагрузки.
Для консольного типа стержней (один конец свободный, другой в жесткой заделке) выбрать направление построения эпюры от свободного конца к заделке.
Определить состояние в начале участка: если есть сосредоточенная сила, производящая деформацию растяжения, отложить на эпюре ординату, равную величине силы, со знаком «+». Со знаком «–», если сила производит деформацию сжатия. При отсутствии силы построение эпюры начинаем с нуля.
Определить состояние внутри участка:
если участок пустой, провести прямую, параллельную базе, высотой, равной отложенной ординате в начале участка;
если участок загружен равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q, проводим наклонную прямую с угловым коэффициентом =q. Для определения величины продольной силы в конце участка, прибавляем к значению ординаты в начале участка с учетом ее знака произведение q·ℓ в случае растягивающей распределенной нагрузки. И наоборот, вычитаем от значения ординаты в начале участка произведение q·ℓ в случае сжимающей распределенной нагрузки. Здесь ℓ – длина участка.
И т.д. по каждому участку.