Ферма, деформации

Одной из важнейших задач сопротивления материалов является оценка жесткости конструкции, т. е. степени ее искажения под действием нагрузки, смещения связей, изменения температуры. Для решения этой задачи необходимо определить перемещения (линейные и угловые) любым образом нагруженной упругой системы (балки, рамы, криволинейного стержня, фермы и т. д.). Та же задача возникает при расчете конструкций на динамические нагрузки и при раскрытии статической неопределимости системы. В последнем случае, как уже отмечалось, составляются так называемые уравнения совместности деформаций, содержащие перемещения определенных сечений. [c.359]

Здесь <7о — произвольная характерная скорость деформаций всех стержней основной фермы qi — осевая скорость деформаций стержня i этой фермы, определенная исходя из скоростей его концевых точек в рассматриваемом механизме разрушения. [c.48]

Здесь Qo вновь представляет собой произвольно выбранную характерную скорость деформаций для всех стержней основной фермы, а q l и q" суть осевые скорости деформаций стержня i этой фермы в механизмах разрушения для обеих нагрузок. [c.54]

Мы будем называть линейный элемент, расположенный в плоскости оптимальной фермы, элементом первого, второго или третьего рода в зависимости от того, направлен ли он вдоль стержня первой компоненты фермы, вдоль стержня второй компоненты фермы или не совпадает с направлениями стержней обеих компонент фермы. Если обозначить через q и q скорости деформаций одного и того же линейного элемента в обеих компонентах поля, то условие оптимальности (5.1) требует, чтобы [c.55]

Здесь, как и прежде, эталонная скорость деформаций, —осевая скорость деформаций стержня i в механизме разрушения оптимальной фермы. Заметим, что при 4 = 0 условие (5.19) переходит в (5.1). [c.57]

Так как оптимальная ферма будет симметрична относительно вертикали, проходящей через О, этот узел будет иметь горизонтальную скорость р в механизме разрушения оптимальной фермы, находящейся под действием силы Р. Так как временной масштаб разрушения не играет роли, числовое значение р можно принять равным h. Если стержень i образует угол 0j с вертикалью, его длина /, =/г/ os 0 , а его скорость деформаций qi в рассматриваемом механизме разрушения имеет абсолютное значение [c.57]

Вообразим далее вторую конструкцию типа фермы, элементы которой совпадают по направлению с линиями главных деформаций рассматриваемого поля виртуальных смещений и испытывают соответствующие деформации. Величины, относящиеся к этой конструкции, обозначим звездочкой. Применяя, как и прежде, принцип виртуальной работы, имеем Wl = W , но F = dz о-цЛ и Я, = (Ус/Е) L с соответствующими знаками. Таким образом, [c.96]

Расчет статически неопределимых ферм выходит за рамки курса теоретической механики, так как требует учета деформаций конструкций. [c.134]

Таким образом, в условиях ограниченной ползучести материала и геометрической нелинейности удается установить предел длительной устойчивости <7 кр и критическую деформацию 0кр (или Акр). Так как ползучесть ограниченная, при q<.q Kp и t x> система переходит из положения М в положение М (рис. 16.14), где деформация 0< 0кр. Система устойчива на бесконечном интервале времени. Если q>q Kp, несмотря на затухание скорости ползучести, характерное смещение фермы за конечное время достигает критического значения 0кр (или Акр) и создаются условия для потери устойчивости. Тогда при ( кр 9кр в условиях ограниченной ползучести является правомерной постановка вопроса об определении критического времени кр, необходимого для достижения критической деформации. [c.364]

Знание усилий, возникающих в реальных стержнях в результате их деформаций, необходимо при проектировании фермы для подбора стержней требуемой прочности. [c.143]

Этот эффект был бы особенно заметен, если бы деформации поверхности Ферми, направленные наружу, были столь велики, что она касалась бы границы зоны. Осуш,ествление такого случая более вероятно в металлах с гра- [c.270]

Стальная консольная ферма нагружена на свободном конце силой Р. Поперечные сечения стержней фермы и f р = 0,5 (см. рисунок). Определить значение потенциальной энергии деформации фермы. [c.10]

Весьма наглядно условие совместности деформации представляется на примере фермы (стержневой системы с жесткими или шарнирными узлами), стержни которой после удлинения (или укорочения), вызванного действием нагрузки, образуют замкнутую фигуру вида, сходного с первоначальным видом фермы. [c.22]

Приведенное выше изло.жение в какой-то степени подобно классическому построению расчета статически неопределимых стержневых систем в строительной механике по так называемому методу сил, энергетическое обоснование которого также сводится к отысканию именно таких значений лишних неизвестных, при которых потенциальная энергия деформации системы оказывается минимальной. Сходство еще более усиливается, если представить себе расчет статически неопределимой системы (например, фермы), где за лишние неизвестные приняты внутренние усилия (например, усилия в стержнях), т. е. если основную (статически определимую) систему получать из заданной не путем отбрасывания элементов, связей и т. п., а путем перерезания их. [c.61]

При испытании пробной нагрузкой раскоса стальной стропильной фермы разность показаний тензометра оказалась равной Омм. База тензометра (длина, на которой производится измерение деформаций) равна 20 мм, его коэффициент увеличения 1000. Чему равны напряжения в раскосе [c.23]

В качестве примера, поясняющего эти утверждения, на рис. 1.4 рассматриваются совместно геометрические построения схем нагружения симметричной фермы до и после деформации. Прочностной расчет фермы начинается с определения реакций опор в ее деформированном состоянии. В силу симметрии узел С переместится по вертикали, заняв [c.10]

При определении перемещений узлов ферм и зависимостей между абсолютными удлинениями стержней во всех задачах этой главы будем пользоваться геометрическим методом. Этот метод не обладает универсальностью и им удобно пользоваться только в тех системах, в которых количество стержней невелико, и особенно удобно, если система симметрична. Однако он хорош тем, что дает наглядное представление о картине деформации системы и поэтому всегда используется в начальной стадии обучения. Напомним, что основным положением этого метода при определении положений узлов фермы после деформации является замена дуг на фермах большой жесткости перпендикулярами к первоначальным положениям стержней, считая, что точки С и С" на рис. 11.22, а совпадают. На данном рис. это не очевидно, так как абсолютные удлинения стержней / и 2 изображены для возможности геометрического построения в сильно увеличенном масштабе по сравнению с масштабом системы. Если бы масштабы абсолютных удлинений были одинаковы с масштабом системы, то эти точки практически совпадали бы. [c.59]

Чтобы получить уравнение совместности в физической форме, выражаем Д/, через N , сопоставляя для каждого стержня картины усилий и перемещений. Для стержней, у которых эти картины не совпадают (например, для стержня 2 — на картине усилий — растяжение, а на картине перемещений — сжатие), абсолютные удлинения, выраженные через усилия, будут отрицательны. Это означает, что для того, чтобы совместная деформация стержней фермы была возможна, либо усилие, либо удлинение должно переменить знак. Подчеркиваем, что пренебрежение этим правилом приведет к совершенно неверному решению задачи. По (II. 10) [c.62]

Расчету ферм при упругой деформации посвящен также первый пункт решения примера XIV. . [c.264]

Деформация фермы будет упругопластической, если хотя бы в одном из ее стержней s > е . Пусть Р — одна из действующих на ферму (заданных) сил, а Р — значение Р, при котором хотя бы в одном из ее стержней е = s , тогда деформация фермы будет упругопластической, если Р > Р . Обозначим через Р р— значение Р (предельное), увеличение которого делает невозможным равновесие между действующими на ферму силами и усилиями в ее стержнях (ферма становится геометрически изменяемой). Задачи расчета фермы состоят в определении усилий во всех стержнях, усилий в стержнях после разгрузки (остаточных), перемещений узлов под действием заданных сил и остаточных, если Р < < Р < Р р. Решение этих задач рассмотрим на примере. [c.395]

В шарнирных соединениях (рис, 18.], б) стержни могут поворачиваться относительно друг друга и углы, образуемые осями стержней в узловых точках, меняются при упругой деформации конструкции. Примером конструкции с такими соединениями может служить ферма. [c.448]

Ферма состоит из ряда секций (рис. 65). Стержни имеют одинаковую жесткость на растяжение. Длины стержней — I, а подкосов соответственно— /у2. На краю ферма нагружена двумя равными, противоположно направленными силами. Требуется определить потенциальную энергию деформации. [c.76]

Первое слагаемое написано для стержня 1 (рис. 65), а второе — для стержня 2. В каждой секции две таких пары стержней, а самих секций п. Значит, умножая написанную сумму на 2п, мы и получим искомую энергию деформации фермы [c.77]

Вернемся к примеру фермы, представленной на рис. 65. Энергия упругих деформаций (4) нами уже вычислена [c.82]

При определении внутренних усилий учитываются следующие дефорйшции элементов фермы деформации изгиба поясов и простенков, деформации растяжения и сжатия поясов и деформации сдвига простенков. [c.722]

Сравним конеольную балку круглого сечения d = 20 мм), нагруженную изгибающей силой Р (рис. 95, а), и треугольную ферму с одинаковым вылетом /, составленную из стержней того же диаметра. Верхний стержень. фермы под действием силы Р работает на растяжение, нижний — на сжатие. При соотношениях, показанных на рисунке, максимальное напряжение изгиба в балке в 550 раз больше напряжений в стержнях фермы, а максимальная деформация (в точке приложения силы Р) больше в 9-10 раз. [c.215]

На рис. 101, а показан случай нагружения цилиндра осевой силой. Нагрузка вызывает прогиб днища цилиндра, передающийся обечайке через пояс сопряжения обечайки с днищем (деформации показаны штриховой линией). Система является нежесткой. При замене цилиндра конусом (рис. 101, б) система по основной схеме восприятия сил приближается к стержневой ферме, изображенной на рис. 99, б. Стенки конуса работают преимущественно на сжатие роль стержня, воспринимающего распор, в данном случае выполняют жесткие кольцевые сечения конуса, ограничивающие радиальные деформации стенок. [c.219]

Если обозначить через О осевую деформацию, вызванную 3 стержне i заданной нагрузкой, податливость фермы при этой нагрузке выралсается в виде [c.30]

Таким образом, сумма и разность компонент поля удовлетворяет условию оптимальности для фермы, полученной путем суперпозиции компонент фермы (с эталонной скоростью деформаций 2 q), тогда как сумма Q l и разность Q" усилий Qj и Qi в стержнях компонент фермы находятся в равновесии с заданными возможными нагрузками Р — Р- -Р и Р" = Р — Р. Эти замечания устанавливают принцип суперпозиции при условии, что в каждом стержне j фермы, полученной путем суперпозиции, усилия Q = Qi + Qi vi Q" = Qi—Qi имеют знаки, совпадающие со знаками скоростей деформации q i = 4i+qi и = —Покажем теперь, что это условие выполняется. В дальнейших рассуждениях существенно отметить, что, когда осевая скорость деформаций стержня равна нулю, усилие в стержне может иметь любое значение, лежащее между усилиями текучести при растяжении и сжатии. [c.55]

Сначала находим относительную деформацию элемента фермы Е = LnjisK) = 10/(20 1 ООО) = 5 10 , [c.122]

Принцип Лагранжа. Представиаи себе стержневую систему, например ферму, на которую действует одна обобщенная сила Q, вызывающая обобщенное перемещение q. Сделанное предположение не нарушает общности рассмотрения, поскольку любая система сил может рассматриваться как одна обобщенная сила. Кроме перемещения q узлы системы получают перемещения 2,. . ., п), на которых сила Q работы не производит. Перемещения Xi не связаны какими-либо кинематическими ограничениями приложив надлежащим образом обобщенные силы Xi, можно получить проязвольные величины а ,. Заданпе системы перемещении q, Xi позволяет вычислить деформации всех элементов системы и, следов ательно, найти потенциал U как функцию q и Xi [c.156]

Пример 9.1. Решенную ранее с привлечением уравнений равновесия, закона Гука и условий совместности деформации задачу о трехстержневой статически неопределимой ферме решим с использованием принципа возможных перемещений. При этом обратим внимание на то, что ныполнеггие условий принципа возможных перемещений сводится к априорному выполнению условий совместности деформаций, а выполнение уравнений статики при этом является естественным следствием выполнения условия (9.5). Условия совместности деформаций для трехстержневой системы, показанной на рис. 3.19, запишется в виде уравнения (3.39). При этом [c.192]

Пример 9.5. Проиллюстрируем применение принципа Кастильяно при решении задач па примере трехстержневой фермы. Энергия деформаций этой системы, выраженная через усилия, [c.202]

Практически в больщинстве случаев плоской задачи используется лищь один член формулы перемещений. Именно, если рассматриваются сооружения, преимущественно работающие на изгиб (балки, рамы, а часто и арки), то в формуле перемещений с соблюдением вполне достаточной точности можно оставить только интеграл, зависящий от изгибающих момеггтов. При расчете сооружений, элементы которых работают в основном на центральное растяжение и сжатие (например, ферм), можно не учитывать деформации изгиба и сдвига в соответствии с этим в формуле перемещений оставляется лишь член, содержащий продольные силы. В случае пространственной задачи формула перемещений (интеграл Мора) содержит не три члена (как в случае плоской задачи), а шесть — в соответствии с числом внутренних усилий, которые могут возникать в поперечных сечениях элементов. Эта формула имеет вид [c.438]

На рис. 1.4 А1 — изменение длины стержня в результате деформации (абсолютное удлинение стержня) С С 2 — дуга радиуса A i С С — перпендикуляр, восставленный к первоначальному положению стержня. Если ферма имеет больщую жесткость, то перемещение узла [c.11]

При Ру < Р < Pyfp напряжение в стержне 2 фермы остается постоянным и равным GjF (материал стержней идеально-пластичен), а остальные упругодеформированные стержни исключают возможность свободного развития пластической деформации. Поэтому статически определимую ферму (рис. XIV.5,8), соответствующую состоянию фермы (рис. XIV. 5, а) при Pj < Р < Р р, можно считать системой большой жесткости. Усилия N[ в стержнях статически определимой фермы (рис. XIV.5, д), найденные методом вырезания узлов, занесены в графу 9 табл. 12. [c.397]

Различие между этими разделами механики состоит, во-первых, в рассматриваемых объектах (так, например, в курсе сопротивления материалов рассматривается главным образом брус, в теории упругости помимо бруса изучаются нанряжеиное и деформированное состояния пластин, оболочек, массива, а в строительной механике объектами изучения являются системы, состоящие из стержней (фермы), балок (рамы), пластин и оболочек) во-вторых, в принимаемых допущениях (теории упругости, пластичности и ползучести отличаются друг от друга тем, что в них принимаются различные физические законы, устанавливающие связь между напряжениями и деформациями, но не вводится каких-либо деформационных гипотез, а в сопротивлении материалов физический закон тот же, что и в теории упругости (закон Гука), но, кроме того, принимается дополнительно ряд допущений — гипотеза плоских сечений, ненадавлпвания волокон и т. д.) в-третьих, в методах, используемых для решения задач (в теории упругости приходится решать существенно более слопшые уравнения, чем в сопротивлении материалов, и для их решения приходится прибегать к более сложным математическим методам). [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...