Кручение стержней переменного сечения

КРУЧЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ 573 [c.573]

Совместный изгиб и кручение стержней переменного сечения [c.590]

Упругопластическое кручение стержней переменного сечения (ступенчатого и конического валов) рассматривается в работе [38]. [c.143]

Задача о пластическом кручении стержня переменного сечения в предположении идеальной пластичности материала рассматривалась иным методом В. В. Соколовским (Теория пластичности, М.—Л., 1950). Та же задача с учетом упрочнения материала исследовалась в статье Качанов Л.М. Пластическое кручение круглых стержней переменного диаметра, Прикл. матем. и мех., 1, № 4 (1948).—Прим. ред. [c.575]

Уравнение крутильных колебаний. Рассмотрим лопатку переменного сечения (см. рис. 73). Полагая, что центры кручения поперечных сечений лопатки образуют прямую линию, направим ось z вдоль этой прямой. Начало координат поместим в центре кручения корневого сечения, а оси хну проведем, как и ранее, в осевом и тангенциальном направлениях. Для прямого стержня переменного сечения крутящий момент относительно оси z, действующий в сечении на расстоянии z от корневого сечения, выражается через угол поворота следующим образом [c.130]

Кручение стержней переменного поперечного сечения [c.573]

Если стержень не является призматическим, т. е. если его профиль меняется по длине, то в поперечных сечениях при растяжении и изгибе возникнут касательные напряжения, и сечения перестанут быть плоскими. В результате нормальные напряжения при растяжении будут распределяться неравномерно, а при изгибе закон их распределения отклонится от известного линейного закона. Точно так же при кручении стержня переменного профиля касательные напряжения в поперечных сечениях будут распределяться по иным законам, чем в призматическом стержне. Во всех случаях степень отклонения от закономерностей, установленных для призматического стержня, тем заметнее, чем резче меняется профиль стержня по его длине. [c.225]

Если плоскость действия сил, к которым сводится нагрузка на балку, не проходит через линию, соединяющую центры изгиба сечений, то балка подвергается не только изгибу, но и кручению парами сил, моменты которых, вообще говоря, меняются по ее длине. Вследствие этого в сечениях балки появляются дополнительные касательные напряжения. С другой стороны, как известно, кручение стержней любого сечения, кроме круглого, сопровождается искривлением сечений. Ввиду переменности крутящего момента по длине балки, а также ввиду препятствий искривлению концевых сечений при их заделке, искривления различных сечений оказываются различными. Мы встречаемся с неравномерным или стесненным кручением, называемым так в отличие от равномерного или свободного кручения, при котором крутящие моменты постоянны по длине стержня и поперечные сечения могут свободно искривляться. [c.293]

Стесненное кручение с переменной депланацией сечений будет иметь место также при скручивании стержня переменного сечения парами, приложенными по торцам (рис. 11.3). [c.317]

Первые две главы посвящены выводу основных уравнений теории упругости для пространственной и плоской задач. В качестве приложения плоской задачи приводится расчет толстостенных цилиндров с днищем от внутреннего и внешнего давления и вращающихся дисков. Исследуются напряжения при действии силы на острие клина и полуплоскость. В пособии рассматриваются контактные напряжения и деформации при сжатии сферических и цилиндрических тел, дан расчет тонких пластин и цилиндрических оболочек, рассматривается кручение стержней прямоугольного, круглого постоянного и переменного сечений, дается понятие о задачах термоупругости, приводятся расчет цилиндров и дисков на изменение температуры, общие уравнения теории пластичности, рассматривается плоская задача, приводятся примеры. [c.3]

Произведение GJp называют жесткостью стержня при кручении. Если стержень имеет переменное сечение, то Jp зависит [c.112]

В задачах механики часто встречаются случаи, когда решения совершенно различных по физической сущности задач сводятся к одним и тем же дифференциальным уравнениям. Тогда между задачами может быть установлена аналогия. Можно, не решая уравнения, сказать, например, что между переменными xi, и yi из одной задачи существует та же зависимость, что и между переменными Х2 и у2 из другой задачи. Тогда говорят, что переменная 12 является аналогом переменной 11, а J/2 аналогом переменной у. Часто бывает так, что в первой задаче, не решая уравнений, трудно представить себе связь между переменными xi и j/i, а физическое содержание второй задачи допускает простое и наглядное толкование зависимости 12 от J/2- В таком случае установленная аналогия дает возможность наглядно представить себе закономерности, существующие в первой задаче. Так, в частности, обстоит дело с задачей о кручении. Оказывается, что, независимо от формы исследуемого сечения, задача о кручении стержня сводится к тому же дифференциальному уравнению, что и задача о равновесии пленки, натянутой по контуру того же очертания и нагруженной равномерно распределенным давлением. Аналогом напряжения является угол, который составляет касательная к поверхности пленки с плоскостью контура, а аналогом крутящего момента - объем, заключенный между плоскостью контура и поверхностью пленки. [c.129]

Для определения экспериментальных значений функции пластичности воспользуемся приведенными на рис. 1.10 а опытными данными по переменному кручению стержня круглого поперечного сечения за пределами упругости в условиях комнатной температуры, полученными Гусенковым и Москвитиным [97]. Здесь [c.66]

Концентрация напряжений при кручении. При кручении стержней наиболее распространенными концентраторами являются продольные пазы для шпоночных канавок, отверстия, резкие изменения диаметра в местах сопряжений в валах переменного сечения. Наибольшее местное напряжение прп кручении [c.310]

Переменная депланация сечений вызывает дополнительные удлинения волокон и соответствующие дополнительные нормальные напряжения. Таким образом, при изгибном кручении стержня, помимо дополнительных касательных напряжений, в сечениях стержня возникают и дополнительные нормальные напряжения, связанные с кручением. [c.318]

Кручение ортотропного стержня прямоугольного сечения с переменными модулями сдвига [c.290]

Если статически неопределимый Стержень, работающий на кручение, имеет более сложную нагрузку или переменное сечение GJp=GJf (z), то при составлении дополнительного условия деформации стержня тяпа <рв=0 [c.144]

Кручение круглого стержня переменного диаметра. Рассмотрим вопрос о предельном значении момента при скручивании круглого стержня переменного диаметра (рис. 205). Введем цилиндрическую систему координат г, ф, г, направив ось г по оси стержня. Как и при упругом кручении, можно считать, что поперечные сечения стержня остаются плоскими, радиусы же искривляются. Следовательно, составляющие скорости равны [c.305]

Обратим внимание на то, что формулы (3.14) и (3.15) получены в предположении, что величина h переменна вдоль окружности. Эти формулы используются и для решения задач о кручении коробчатых стержней с различным сечением. Так, например, для сечения, показанного на рис. 40, в, будем иметь [c.87]

В этой же главе обсуждаются и более сложные случаи — свободное кручение призматических стержней произвольного поперечного сечения в упругой и упруго-пластической стадиях работы материала, а также кручение круглых цилиндрических стержней в случае переменного вдоль оси крутящего момента и кручение тел вращения. [c.11]

Расчетную модель опорной конструкции можно представить в виде двух продольных балок или плоских рам переменного поперечного сечения, связанных поперечными связями в виде балок или колец (рис. 1). В частности, такими связями служат корпуса механизмов, установленные на раме. Рама соединяется с фундаментом амортизаторами, каждый из которых в расчете рассматривается как сосредоточенный упруго-вязкий элемент. Балки рамы могут совершать вертикальные и крутильные колебания. Ротор и балки опорной конструкции разбиваются на участки. Расчетная модель участка представляется стержнем постоянного поперечного сечения с распределенными параметрами. К концу стержня присоединяется жестко сосредоточенная масса т -, обладающая моментами инерции к повороту и кручению ll, I]. Масса соединяется упруго с абсолютно жестким фундаментом и сосредоточенной массой т , обладающей моментами инерции /ф, (рис. 2). Упругие связи характеризуются жесткостями Св, Сф, v (/с = 1, 2) в вертикальном, поворотном и крутильном направлениях (на рис. 2 Z = Ь, г з, 7). Демпфирование в системе учитывается комплексными модулями упругости материала стержня и комплексными жесткостями амортизаторов. [c.6]

Уравнение (2.8) и первое уравнение системы (В11) при /1 0 дают систему Д9ух уравнений равновесия прямолинейного стержня переменного сечения при кручении цг = М ) [c.113]

До сих пор мы рассматривали лишь стержни цилиндрической или призматической формы. В большинстве случаев с такими стержнями обычно и имеют дело, но все же не всегда. В стержнях с резким изменением поперечного сечения часто во время работы машины в оггреде-ленных местах происходят поломки, указывающие на существование там значительной концентрации напряжений. Поэтому нам необходимо заняться вопросом, какие напряжения и деформации получаются вследствие кручения в стержне переменного сечения. [c.111]

Динник выполняет в Киевском политехническом институте оригинальные исследования по контактным напряжениям. А. Н. Динник разрешает ряд новых задач по упругой устойчивости и колебаниям стержней переменного сечения, пластин, арок и других систем в работах. Приложение функций Бесселя к задачам теории упругости" (1Э13 г.),. Устойчивость упругих систем 1935 1950 т. . Устойчивость арок (1915 г.). А. Н. Диннику принадлежат также решение р да аадач теории кручения, изложеавых в книге. Кручение (1938 г ), разработка яовых вопросов [c.39]

Примечание. Расчет устойчивости составных стержней зч пределом.пропорциональности см. [2 -], стр. 2ЙЗ расчет чстойчигюсти криволинейных стержней см. [25), стр. 291 устойчивость тонквстенных оболочек см. 117]. стр. 176 и (г. )]. стр. 296 устойчивость -гри кручении см. (25). стр. 292 устойчивость нитых пружин сжатия см. (171. стр. 172 устойчивость стержней переменного сечения см. (171, етр. 163 устойчивость плоской формы изгиба (в пределах пропорциональности) см. [17], стр. 170 устойчивость пластин см. [25], стр. 283 и [17], стр. 174. [c.221]

В работах М. Г. Слободянского по теории кручения (1939, 1940, 1951) метод конечных разностей применен только по одной переменной и решение задачи приводится к системе обыкновенных дифференциальных уравнений этот метод позволил Слободянскому, а затем и А. М. Пиво-варову (1953) вычислить коэффициенты концентраций во входящих углах полигональных профилей. Аналогичный прием был употреблен В. Н. Фадеевой (1949) при решении задачи о кручении стержня трапецеидального сечения. Задачу о кручении прокатного уголка изучил Б. Н. Лоповок (1952). Б. А. Розовская (1940) методом конечных разностей рассмотрела задачу о кручении прокатных профилей (уголка, швеллера и двутавра) в другой ее работе (1956), а также в статье Е. П. Оболенского (1959) этот метод использован для решения задачи о кручении вала со шлицами. [c.26]

К. В. Соляник-Красса использовал криволинейные координаты при решении задачи о кручении валов, снабженных полостями 1947) или кольцевыми выточками (1948, 1955) результаты этих исследований содержатся также в его монографии Кручение валов переменного сечения (1949). Тем же методом им был рассмотрен ряд задач об изгибе стержня переменного сечения, в частности исследована концентрация напряжений у сферической полости в цилиндрическом стержне (1955). [c.31]

ШИ относительных перемещений точек при деформации можно пренебречь. Остальные гипотезы, к-рыми пользуется С. м., здесь устранены первоначально в развитии теории упругости они или подтверждаются вполне, или частью, с известным приближением, или отвергаются в связи с анализом отдельных деформаций. Элементарные теории растяжения, кручения круглых брусков, чистого изгиба вполне согласуются с теорией упругости. Изгиб в присутствии срезывающих сил, как оказывается, подчиняется закону прямой линии гипотеза Навье), но не закону плоскости (гипотеза Бернулли). Касательные напряжения при изгибе распределяются по закону параболы, но только в тех сечениях, которые имеют незначительную толщину при большой высоте (узкие прямоугольники). В других сечениях закон распределения касательных напряжений совершенно иной. Для балок переменного сечения, к к-рым в элементарной теории прилагают закон прямой линии и параболы, теория -упругости дает другие решения в этих решениях значения напряжений и деформаций гораздо выше, чем по элементарной теории следует. Общепринятый способ расчета пластин по Баху как обыкновенных балок не оправдывается теорией упругости. Ф-лы С. м. для кручения некруглых стержней не соответствуют таковым в теории упругости. Теория изгиба кривых стержней решительно не совпадает с элементарной теорией Баха-Баумана, но результаты расчета по строгой теории и на основании гипотезы плоских сечений достаточно близки. Поставлена и разрешена для ряда случаев задача о распределении местных напряжений (в местах приложения нагрузки или изменения сечения), к-рая совершенно недоступна теории С. м. Вопрос об устойчивости деформированного состояния, элементарную форму которого представляет в С.м. продольный изгиб, получил в теории упругости общее решение Бриана (Bryan), Тимошенко и Динника. Помимо многочисленных форм устойчивости стержня, сжатого сосредоточенной силой, изучены также явления устойчивости стержней переменного сечения под действием равномерно распределенных сил и другие явления устойчивости балок при изгибе, равномерно сжатой трубы, кольца, оболочек, длинного стержня при скручивании и пр. Теория упругого удара— долевого, поперечного—занимает большое место в теории упругости и включает все большее и большее чис-чо технически важных случаев. Теория колебаний получила настолько прочное положение в теории упругости и в практи-тсе, что методы расчета на ко.чебания проникают область С. м., конечно в элементарном виде. Изучены распространение волны в неограниченной упругой среде (решение Пуассона и Кирхгофа), движение волны по поверхности изотропной среды (решение Релея), волны в всесторонне ограниченных упругих системах с одной, конечно многими и бесконечно многими степенями свободы. В связи с этим находятся решения, относящиеся к колебаниям струн, мембран и оболочек, различной формы стержней, пружин и пластин. [c.208]

На очень низких частотах можно использовать вынужденные колебания образца с частотой, далекой от резонансной. При. этом измеряется зависимость между переменным сдвиговым напряжением, приложенным к образцу, и деформацией обра.чца. Аппаратура для таких измерений в диапазоне от 10 до 10 гц описана Филипповым [91]. Максвелл [92] исследовал кручение стержня круглого сечения, жестко закрепленного на одном конце. Модуль Е определялся им по величине силы, необходимой для получения шданного смощ,ения другого конца стержня. Примерный диапазон частот и этих измерениях составлял от 10 - до 200 гц. [c.356]

При рассмотрении кручения стержней переменных поперечных сечений см. пп. 46 и 47) указывалось, что входящие углы или другие резкие изменения в контуре попфечного сечения вызыйак т фль-шую концентрацию напряжений. Продольные отверстия производят подобный эффект. [c.258]

При кручении стержня с переменным сечением (теория Ми-челла, изложенная в 119) нормальные компоненты напряжения о г, o q, о" обращаются в нуль (см. формулы (а) 119), и в силу этого относительное вращение концов при кручении равно нулю. [c.465]

В последующих же главах во втором томе, в частности в главах XI, XII, XIII, посвященных деформации стержней, аппарат теории сплошных сред (главным образом теория упругости) играет уже чисто служебную роль, как рабочий инструмент, с одной стороны, для оценки гипотез, используемых в элементарной теории, и границ применимости последней, а с другой стороны, для решения тех задач, которые не могут быть решены средствами элементарной теории. К числу последних относятся кручение призматических стержней некруглого поперечного сечения, свободное кручение валов переменного вдоль оси диаметра, определение полного касательного напряжения при поперечном изгибе балки, определение положения центра изгиба в поперечном сечении массивных стержней и др. [c.13]

На основании формул (9—11) можно сделать вывод, что задачу о стесненном кручении тонкостенного стержня, имеющего замкнутый деформируемый контур переменного сечения, можно заменить задачей об изгибе балки фиктивной жесткости Е1ф = лежащей на упругом винклеровском основании с переменным коэффициентом постели Кф = g , а замена задачи о стесненном кручении слабоконических стержней задачей об изгибе балки, лежащей на винклеров- [c.29]

Общей задаче о кручении составного стержня посвящена статья К. С. Чобаняна (1955) в ней приведена теорема о циркуляции касательного напряжения и рассмотрен вопрос о кручении составного стержня с сечением в виде тавра. В других работах К. С. Чобаняна рассмотрены изгиб составного стержня (1956), определение координат центра изгиба и кручение составного вала переменного диаметра (1958). Кручение многосвязного составного бруса исследовал И. В. Сухаревский (1954). [c.30]

В. В. Москвитин (1951 — 1965), обобщив положения Г. Мазинга ж используя теорию малых упруго-пластических деформаций для случая тЕовторного нагружения, доказал ряд теорем относительно переменных нагружений, вторичных пластических деформаций и предельных состояний. На основе этих теорем оказалось возможным использовать конечные соотношения между напряжениями и деформациями для решения соответствующих задач. Эти соотношения справедливы при нагружениях, близких к простому. В работах В. В. Москвитина показана таюке возможность применения разработанной им теории для случая сложного нагружения, когда главные напряжения при циклическом нагружении меняют знак. Теория малых упруго-пластических деформаций при циклическом нагружении была использована В. В. Москвитиным и В. Е. Воронковым (1966) для решения ряда конкретных задач (циклический изгиб бруса и пластин, повторное кручение стержней кругового и овального поперечного сечения, повторное нагружение внутренним давлением толстостенного цилиндра и шара и др.). [c.411]

Применение. Повышение напряжений может быть в стержнях, работающих на кручение вследствие долевых отверстий, канавок для шпонок и поперечных желобков (фиг. 169—170). В последнем случае необходимо вычислить касательное напряжение цилиндра диаметром Гик нему относить повышение касательного напряжения. В случае валов с переменным сечением повышение напряжения не особенно значите1ьно. [c.192]

Кручение жесткопластических призматических стержней представляет один из немногих примеров задач теории пластичности, в которых достигается исчерпывающее решение. Имеются различные обобщения постановки этой задачи (кручение части тора, валы переменного сечения и т. д.). Излогкение этих вопросов ложно найти в работах [41, 43, 130—132]. [c.113]

В первом разделе рассмотрены эпюры внутренних силовых факторов и растяжение-сжатие пряиолинейного стержня, во -втором - теория напряженного состояния, включая гипотезы прочности, кручение круглых ваюв. геометрические характеристики поперечных сечений в третьем - плоский прямой изгиб в четвертом -статически неопределимые системы и сложное сопротивление в пятом - устойчивость деформируемых систем, динамическое нагру-Ж ение, тонкостенные сосуды в шестом - плоские кривые стержни, толстостенные трубы и переменные напряжения. [c.39]

При стесненном кручении депланация сечений по длине переменна, т.е. w=w s,i). В этом случае продольные волокна стержня получают деформацию растяжения-сжатия и в сечении возникают нормальные напряжения о , которые обозначают ат.В теории стесненного кручения В.З. Власова принято, что депланация происходит по тому же закону (8.3.5), что и при свободном кручении. Изменение депланации по длине в (8.3.5) определяется функцией ф (z). Сошасно закону Гука [c.34]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...