Основное уравнение кручения

Перейдем к выводу основных уравнений кручения круглого стержня. Выделим из закручиваемого стержня [c.136]

Уравнение (15.6) совместно с условием (15.7) и является основным уравнением кручения. Из (15.6) легко получить различные частные случаи. [c.76]

Основное уравнение кручения [c.308]

Это выражение, представляющее собой основное уравнение кручения, как видим, связывает внешний момент с наибольшим напряжением т на поверхности скручиваемого цилиндра в рассматриваемом сечении через полярный момент инерции и радиус этого сечения. [c.310]

Основные уравнения кручения в комплексной форме [c.170]

Учебник для вузов, в которых сопротивление материалов изучается по полной программе. Книгу в целом отличает глубоко продуманная последовательность изложения - от частного к общему - и разумное повторение материала, позволяющее глубже вникнуть в существо вопроса. В первой части дается традиционный курс сопротивления материалов в элементарном изложении. Во второй части приводятся дополнения по некоторым вопросам, рассмотренным в первой части, а также рассматриваются задачи, требующие применения методов теории упругости. Таковы, например, задачи о кручении стержней, о местных напряжениях, об изгибе пластинок, о кручении тонкостенных стержней. Для возможности более обоснованной трактовки таких задач в книгу включен раздел, посвященный основным уравнениям теории упругости и некоторым наиболее простым задачам этой науки. [c.234]

В случае поперечных сечений сложной формы решение задачи о кручении может оказаться весьма трудоемким. В этом случае весьма эффективно использование так называемой мембранной аналогии Прандтля. Суть.ее заключается в том, что основные уравнения задачи о кручении стержня и задачи о деформации упругой мембраны, условно натянутой на контур поперечного сечения стержня и подвергнутой равномерному поперечному давлению q (рис. 8.4), аналогичны. [c.177]

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]

После установления Навье в 1821 г. основных уравнений и создания Коши теории напряжений и деформаций важнейшее значение для развития теории упругости имели исследования Сен-Венана. В его классических работах по теории кручения и изгиба на основе общих уравнений теории упругости дано решение задач кручения и изгиба призматических брусьев. В этих исследованиях Сен-Венан создал полуобратный метод решения задач теории упругости, сформулировал знаменитый принцип Сен-Венана , дающий возможность получить решение задач теории упругости. С тех пор было затрачено много усилий на развитие теории упругости и ее приложений, доказан ряд общих теорем, предложены общие методы интегрирования дифференциальных уравнений равновесия и движения, решено много частных задач, представляющих принципиальный интерес. Развитие новых областей техники требует более глубокого и широкого изучения теории упругости. Большие скорости вызывают необходимость постановки и решения сложных вибрационных проблем. Легкие металлические конструкции привлекают серьезное внимание к вопросу упругой устойчивости. Концентрация напряжений вызывает опасные последствия, поэтому пренебрегать ею рискованно. [c.5]

Основное уравнение прочности при кручении имеет вид [c.142]

Таким образом, задача кручения сводится к определению функции напряжений и (хх, х ), удовлетворяющей основному уравнению (60) и следующим граничным условиям для односвязного сечения на контуре / = 0, для многосвязного сечения на контуре II (хх, х ) = 7 , = [c.35]

Основное уравнение и его решение. Из теории кручения стержней известно, что крутящий момент М в сечении с абсциссой х [c.118]

Следовательно, полученное решение задачи кручения стержня круглого сечения удовлетворяет всем основным уравнениям теории упругости. [c.163]

Приведенные выше уравнения теории подобия усталостного разрушения записаны для случаев возникновения в деталях нормальных напряжений а (при изгибе или растяжении-сжатии). Однако все формулы остаются справедливыми и при возникновении в деталях касательных напряжений при кручении, если в них а заменить на т. Так, например, основное уравнение подобия (3.56) в этом случае имеет вид [c.80]

Основные уравнения теории упругости, плоская задача, задача о кручении и изгибе стержня изложены в труде [c.909]

В этой книге излагается общая теория криволинейных координат и ее применения в механике, в учении о теплоте и теории упругости разъясняется преобразование уравнений теории упругости к криволинейной системе координат и в качестве примера исследуется деформация сферической оболочки. В заключительных главах Ламе подвергает критическому анализу принципы, на основе которых строится вывод основных уравнений теории упругости. Теперь он уже не одобряет вывод уравнений по способу Навье (с привлечением гипотезы молекулярных сил), а отдает предпочтение методу Коши (в котором используется лишь статика твердого тела). Затем он принимает гипотезу Коши, согласно которой компоненты напряжения должны быть линейными функциями компонент деформации. Для изотропных материалов принятие этой гипотезы приводит к сокращению кисла необходимых упругих постоянных до двух, находимых из испытаний на простое растяжение и простое кручение. Таким путем все не- [c.144]

Однако сперва мы пойдем по пути, использованному самим Сен-Вена-ном, который исходил из основных уравнений теории упругости, и сперва будем искать только точные решения. Конечно, мы должны тотчас же предостеречь читателя от переоценки точности этих решений. Хотя математическая задача о нахождении интеграла основных уравнений, удовлетворяющего требуемым граничным условиям, в некоторых случаях может быть решена совершенно строго, но из этого еще не следует, что такое решение безусловно надежно н с физической точки зрения. Это было бы действительно так, если бы предположения, на которых основан вывод основных уравнений, выполнялись строго. Однако обычно об этом не может быть и речи мы предполагаем, что материал изотропен, но материал, из которого изготовляют рассчитываемые стержни, обычно обнаруживает в разных направлениях разные упругие свойства, что как раз может быть довольно отчетливо замечено при испытании на кручение ). Это видно уже из того, что значение модуля сдвига G, найденное из опытов над кручением, не особенно точно согласуется со значением, выражаемым через упругие постоянные и /и по формуле (29) 2, как это должно было бы иметь место для изотропного тела. Точно так же и предположение об однородности материала или об одинаковости свойств его в разных точках оправдывается не всегда, например в двутавровых балках часто можно заметить довольно резко выраженную разницу между внутренней частью и наружным слоем. [c.51]

Согласно формуле (3) все поперечные сечения стержня искривляются одинаковым образом, так что они остаются подобными (конгруэнтными) друг другу. Далее, из формулы (3) также следует, что в=0, т. е. что деформация при чистом кручении происходит без всякого изменения объема. При этих предположениях второе и третье из основных уравнений теории упругости (1) удовлетворяются во всех точках, а первое переходит в следующее [c.53]

Постоянная в основном уравнении (е) должна быть выбрана таким образом, чтобы найденный нами момент касательных усилий М равнялся моменту М внешней скручивающей пары. Физическое значение этой постоянной найдем, если от напряжений перейдем к деформациям. В рассматриваемом случае касательное напряжение Ху равно нулю, следовательно, угол между двумя линейными элементами, лежащими в плоскости поперечного сечения стержня, при кручении не искажается. Возьмем в какой-либо точке сечения элементы Ьх и Ьу, параллельные координатным осям. При кручении первый из этих [c.123]

ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ПЛОСКАЯ ТЕОРИЯ УПРУГОСТИ КРУЧЕНИЕ И ИЗГИБ [c.1]

Основные уравнения изгиба и кручения пластинки [c.294]

ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ИЗГИБА И КРУЧЕНИЯ ПЛАСТИНКИ [c.295]

Таким образом, задача кручения стержня произвольного поперечного сечения полностью решена, если известна функция депланации ф х,у). С учетом допущений о перемещениях показано, что основные уравнения полностью удовлетворены. [c.158]

В первом томе приведены основные уравнения деформируемых сред, справочные сведения по теории упругости, пластичности, ползучести, усталости и надежности механических систем, по термоупругости и термопластичности, по определению напряжений и деформаций при растяжении, изгибе и кручении прямых и кривых стержней, прям угольных и круглых пластинок, оболочек. [c.2]

Основные уравнения в цилиндрических координатах. Рассматриваем тело вращения, осью которого является ось Ог цилиндрической системы координат г, ф, г. Предположим, что нагрузки также симметричны относительно оси Ог. Из рассмотрения исключается случай кручения круглого вала переменного диаметра, тогда смещение и = О, а [c.42]

Основные уравнения. В системе цилиндрических координат г, ф, г при осевой симметрии тела и нагрузок имеем т ф = Тф = 0, Уф = О (кручение исключается). [c.87]

Пользуясь тем, что уравнение движения (11.15) аналогично основному уравнению для кручения прямоугольных стержней и уравнению для мембраны, применяем способ решения его при помощи рядов, приведенный в курсе теории упругости (проф. С. П. Тимошенко Теория упругости ). [c.628]

Основное уравнение задачи (7,320), разумеется, упрощается для ортотропного бруса. В этом случае в рмуле закона Гука (7.304) модули упругости представляются матрицей (3.38) с числом независимых упругих постоянных, равным девяти. Упругие постоянные tjt, и Аkiij (в случае ортотропного тела), у которых среди индексов встречаются один или три раза индекс 1 , 2 или 3 , равны нулю. Поэтому при кручении ортотропного бруса коэффициент податливости Л assi = О и равенства (7.311) упрощаются - [c.201]

Кручение. Для того чтобы завершить рассмотрение многослойных балок из композиционных материалов, полезно рассмотреть задачу кручения таких балок. Основное уравнение, определяющее с учетом принципа Сен-Венана функцию напряжения Ф в задаче кручения анизотропного бруса, было получено Хиермоном [31] и имеет вид [c.141]

Здесь сказанное сказывается возможным по следующей причине. Главные внутренние силы, входящие в- основное уравнение равновесия поперечных сил, принадлежат к двум классам 1) силы, обусловленны е изменением поперечных сил (сопротивление изгибу при прогибах) 2) поперечные составляющие мембранных сил, обусловленные наличием кривизны или кручения. Некоторые члены, принадлежащие ко второму классу и входящие в уравнение равновесия поперечных сил, содержат множитель Z V , который отсутствует в других членах. Вследствие этдао те члены, которые имеют порядок Величины VД умноженной на соответствующие различным членам множители, при подстановке в уравнение равновесия поперечных сил будут иметь такой же порядок, как основные члены.. [c.463]

Установив основное уравнение (i), Кулон углубляется в более тщательное изучение механических свойств материалов, из которых изготовляется проволока. Для каждого типа проволоки об находит предел упругости при кручении, превышение которого приводит к появлению некоторой остаточной деформации. Точно так же он показывает, что если проволока подвергнута предварительно первоначальному закручиванию далеко за предел упругости, то материал в дальнейшем становится более твердым и его предел упругости повышается, между тем как входящая в уравнение (i) величина i остается неизменной. С другой сторны, путем отжига он получает возможность снизить твердость, вызванную пластическим деформированием. Опираясь на эти опыты, Кулон утверждает, что для того, чтобы характеризовать механические свойства материала, необходимы две численные характеристики, а именно число i, определяющее упругое свойство материала, и число, указывающее предел упругости, который зависит от величины сил сцепления. Холодной обработкой или быстрой закалкой можно увеличить эти силы сцепления и таким путем повысить предел упругости, но в нашем распоряжении нет средств, способных изменить упругую характеристику материала, определяемую постоянной 1. Для того чтобы доказать, что это заключение распространяется также и на другие виды деформирования. Кулон проводит испытания на изгиб со стальными брусками, отличающимися один от другого лишь характером термической обработки, и показывает, что под малыми нагрузками они дают тот же прогиб (независимо от своей термической истории), но что предел упругости брусьев, подвергшихся отжигу, получается значительно более низким, чем тех, которые подвергались закалке. В связи с этим под большими нагрузками бруски, подвергшиеся отжигу, обнаруживают значительную остаточную деформацию, между тем как термически обработанный металл продолжает оставаться совершенно упругим, поскольку термическая обработка повышает предел упругости, не оказывая никакого влияния на его упругие свойства. Кулон вводит гипотезу, согласно которой всякому упругому материалу свойственно определенное характерное для него размещение молекул, не нарушаемое малыми упругими деформациями. При превышении предела упругости происходит какое-то остаточное скольжение молекул, результатом чего является увеличение сил сцепления, хотя упругая способность материала сохраняется при этом прежней. [c.69]

Легко себе представить тот толчок, который был дан дальнейшему развитию науки о прочности материалов мемуарами Сен-Венана, содержавшими строгие решения для ряда практически важных случаев кручения и изгиба. С их появлением возникло стремление вводить в инженерные руководства по сопротивлению материалов основные уравнения теории упругости. Сам Сен-Венан в многочисленных примечаниях к своему изданию книги Навье действовал в том же направлении. Рэнкин уделяет теории упругости большое место в своем руководстве по прикладной механике. Грасхоф и Винклер, оба, пытались вывести формулы сопротивления материалов, не пользуясь гипотезой плоских сечений, а основывая свои выводы на уравнениях точной теории. Впоследствии такой метод изложения сопротивления материалов вышел из употребления ), и ныне принято вести преподавание этой науки на более элементарном уровне. Углубленная же постановка курса преподавания, основанная на теории упругости, сохраняется в настоящее время, как общее правило, лишь для инженеров, специализирующихся в этой области. [c.288]

Вопрос о распределении касательных напряжений при кручении может быть представлен особенно наглядно, если воспользоваться полной аналогией между основным уравнением (76) для кручения и дифференциальным уравнением для поверхности провисания нерастяжимой мембраны, равномерно натянутой на контур, соответствуюпщй контуру поперечного сечения стержня, и нагруженной равномерно распределенной нагрузкой Обозначим через р растягивающее усилие, приходящееся на единицу длины контура мембраны, и через q — нагрузку на единицу поверхности. Пусть А (рис. 67) представляет элемент мембраны, вырезанный плоскостями, параллельными плоскостям zx и zy. [c.128]

См. [1.2], т. 2, ч. 1, стр. 86 и 296. (Замечание. Уильда Джон Макуорн Рэнкин (1820—1872) в 1852 г. вывел уравнения преобразования напряжений. Ему принадлежат многие другие работы по теории упругости и строительной механике, включая исследования поведения арок и подпорных стен. Он приобрел известность также своими трудами по гидродинамике, оптике, акустике, свойствам кристаллов и т. д. см. [1.11, стр. 197—202 [стр. 238— 245 русского перевода] и [1.2], т. 2, ч. I, стр. 287—322. Барре де Сен-Венан (1797—1886) обычно упоминается как наиболее выдающийся упругист всех времен. К наиболее известным полученным им результатам относятся запись основных уравнений теории упругости и разработка точной теории изгиба и кручения балок. Им были созданы также теории пластических деформаций и теории колебаний. Сведения о его жизни и работах приведены в книгах [1,1], стр. 229—242 [стр. 278—293 русского перевода], и [c.550]

В этом параграфе приведем основные уравнения для тонких прямоугольных, кольцевых, цилиндрических и сферических накладок, трактуя их в рамках теории тонких оболочек и пластин, которые лишены жесткости на нзгиб и кручение. [c.66]

Речь идет также о методе дискретизации, который появился в последнее время наряду с методом конечных элементов и успешно применяется для решения задач теории упругости. Суть метода состоит в том, что основные уравнения теории упругости, которые описывают поведение неизвестных функций внутри и на границе рассматриваемой области, сводятся к интегральному уравнению. Неизвестные граничные значения связаны с известными значениями на контуре области через граничное интегральное уравнение. Впервые этот подход был применен к решению задачи кручения с помощью так называемых прямых методов теории потенциала (см. [46]) °). Развитием этой работы явился метод интегральных уравнений Риццо [47] для плоских задач теории упругости, который позднее был распространен Крузом [48] на пространственные задачи. [c.141]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...