Внутренние усилия в элементах конструкций

В предыдущих главах мы определяли внутренние усилия в элементах конструкций, а затем осуществляли проверку соответствующих условий прочности для состояния покоя. Существо дела не меняется, если рассматриваемый элемент находится в состоянии равномерного прямолинейного движения. В обоих случаях внутренние усилия в конкретном сечении находят из уравнений равновесия для правой (или левой) отсеченной части исследуемого элемента. Так же поступают и в случае движения с ускорением. Однако уравнения равновесия составляют в соответствии с принципом Даламбера, а именно вводят в рассмотрение переносную, а при необходимости и кориолисову силы инерции. [c.291]

Глава 1 ВНУТРЕННИЕ УСИЛИЯ В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИЙ 1.1. Основная модель в сопротивлении материалов [c.7]

Вырезав узел D и обозначив внутренние усилия в элементах конструкции T , Тг, T- , составим два условия его равновесия [c.39]

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ. ВНЕШНИЕ И ВНУТРЕННИЕ УСИЛИЯ В ЭЛЕМЕНТАХ ИНЖЕНЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ [c.4]

Интересно отметить, что путем естественного отбора внутренняя структура костей скелета животных приобрела весьма совершенные прочностные и весовые качества. Наиболее прочные волокна костного материала располагаются в соответствии с траекториями главных напряжений, отвечающих основным нагрузкам на скелет. Э от принцип инженеры используют в современных композитных материалах, усиливая материал основы высокопрочными нитями в направлении потока растягивающих усилий в элементах конструкций. [c.358]

Условия эксплуатации и конструктивные особенности. В машинах и конструкциях различного назначения широко применяют компенсирующие устройства, выполняемые часто в виде тонкостенных осесимметричных гофрированных оболочек вращения. Компенсаторы предназначены для уменьшения внутренних усилий в трубопроводах, обусловленных различными перемещениями (при сжатии-растяжении, изгибе, параллельном сдвиге торцов и др.), температурных напряжений и остаточных напряжений, возникающих при монтаже. Наиболее распространены компенсаторы с высокой компенсирующей способностью, выполненные с гибким металлическим элементом в виде силь-фона металлорукава и сильфонные компенсаторы. [c.151]

Рассматриваемая задача статически неопределима. Внутренние усилия в оболочке определяются суммированием результатов двух этапов расчета. На первом этапе напряженное состояние конструкции соответствует работе балки с изменяемым контуром поперечного сечения. Напряжения в элементах поперечных сечений определяются формулами строительной механики. Одновременно можно найти напряжения и в продольных сечениях, если произвести расчет элементарных колец, выделенных плоскостями, перпендикулярными оси системы. Вычисленные изгибающие моменты та в радиальных сечениях кольцевой рамы в соответствии с принятым методом расчета разлагаются в ряд Фурье. Коэффициент разложения в промежутке от О до з [c.55]

Увеличение толщины стенок пластмассовых деталей арматуры все же мало эффективно, особенно для деталей, изготовленных из реактопластов. о объясняется тем, что на внутренней стенке напряжения больше, чем на внешней, и по мере увеличения толщины стенок эта разность увеличивается. Кроме того, с увеличением толщины могут ухудшаться и прочностные показатели пластмассовых деталей арматуры, увеличивается вероятность некачественной склейки или сварки швов в деталях из термореактивных и термопластичных материалов. Поэтому более целесообразно иногда применять защищенные конструкции. Преимущество таких конструкций заключается в их высокой химической стойкости и в исключении возможности поломок арматуры во время эксплуатации или при транспортировке. Ввиду того, что внешние нагрузки и внутренние усилия воспринимаются металлической конструкцией — обоймой, увеличиваются допустимые давления жидкостей, проходящих через такую арматуру. Пластмассовые элементы при этом являются лишь футеровкой и на прочность не рассчитываются. [c.65]

Во многих конструкциях оказывается невозможным определить внутренние усилия только на основе уравнений равновесия. Такие конструкции, у которых усилия в элементах не могут быть определены с помощью одних уравнений равновесия, называются статически неопределимыми. На рис. 104 приведены схемы некоторых ста- [c.165]

Элементы конструкций не так уж часто работают в условиях простых деформаций — осевого растяжения-сжатия, кручения, плоского поперечного изгиба. Как правило, они претерпевают более сложные воздействия, когда возможны самые разнообразные сочетания внешних сил, а в поперечных сечениях — составляющих внутренних усилий. В таких случаях говорят о сложной деформации стержней или о сложном сопротивлении. [c.158]

Принцип действия ИКМ основан на измерении усилий или деформаций в элементах конструкции редуктора. Так, гидравлический ИКМ, схема которого показана на рис. 11.21, состоит из гидроцилиндров /, размещенных между корпусом и неподвижным центральным колесом внутреннего зацепления 2 планетарного редуктора. С помощью насоса 3 в гидроцилиндры подается масло, расход и давление которого определяется проходным [c.518]

При переходе от напряжений к погонным усилиям и моментам нами используются три поверхности приведения две — совпадающие с нейтральными слоями (линиями) продольных и поперечных сечений оболочки, а в качестве третьей — срединная поверхность обшивки. Это позволило с учетом принятых гипотез упростить математические выкладки по сравнению с рассмотренным в литературе случаем использования одной исходной, как правило, срединной поверхности стенки. Кроме того, оперирование с нейтральными линиями, на наш взгляд, дало возможность более наглядно выявить распределение внутренних усилий в отдельных элементах конструкции и легче уяснить физику влияния эксцентриситета подкреплений на величины критических нагрузок и частоты собственных колебаний оребренных оболочек. В связи с этим в работе, наряду с несимметричной формой деформации цилиндрической оболочки, рассматривается и осесимметричная, для которой, естественно, остается в силе только гипотеза жесткой нормали. [c.6]

При использовании метода расчета по предельному состоянию следует иметь в виду, что некоторые из ранее изложенных гипотез неприменимы. Например, не выполняется принцип независимости сил, поскольку конструкция находится в упруго-пластическом состоянии. Распределение напряжений в сечениях и величина внутренних усилий зависят от принятой аппроксимации. При разгрузке статически неопределимых систем в них образуются остаточные усилия, если в одном или всех элементах имело место предельное состояние, т. е. напряжения достигали предела текучести. [c.173]

Определение несущей способности элементов машин и конструкций основывается, с одной стороны, на информации о действительной нагружен-ности, распределении внутренних усилий и напряжений и, с другой, на критериях сопротивления разрушению в связи с видом и режимом напряженного состояния, условиями нагрева или охлаждения, а также закономерностями подобия. [c.41]

В защитных оболочках применяются арматурные системы с усилием натяжения до 10 000 кН с каналообразователями из пластмассовых труб. В расчетах жесткость такой трубы считают равной нулю, и если усилия от предварительного напряжения составят 7,0—10,0 МПа, то от наличия в ней отверстий, растягивающие радиальные напряжения Ог будут равны 7,0—10,0 МПа, а сжимающие—ое =21,0- 30,0 МПа. Вследствие местного действия напрягаемой арматуры эти усилия дополнительно возрастут. При этом они будут увеличиваться с увеличением силы натяжения арматурного элемента. В оболочке в этих условиях будут образовываться трещины, параллельные ее поверхности. Характер образования трещин и их раскрытия требует дополнительного экспериментального изучения. Можно предположить, что при арматурных пучках, рассчитанных на большие силы натяжения, и при большом количестве каналообразователей трещины между отверстиями соединятся и произойдет расслоение конструкции на две зоны — внешнюю и внутреннюю (рис. 1.17). При этом усилия в стенках оболочки перераспределятся внешняя часть конструкции разгрузится, а усилия во внутренней зоне увеличатся, что приведет к перегрузке бетона и металлического защитного слоя конструкции. Чтобы включить в работу наружный слой оболочки и избежать нежелательного перераспределения усилий, необходимо провести поперечное армирование оболочки. Усилие в поперечной арматуре ( п.а), отнесенное к единице длины канала, можно определить по формуле [c.33]

На втором этапе вычисляется геометрическая матрица жесткости конструкции, соответствующая этим внутренним усилиям, и затем находятся один или несколько корней уравнения (1.8) и соответствующие им формы потери устойчивости. Задача вычисления корней уравнения (1.8) называется проблемой собственных значений, которая рассмотрена в разделе 1.4.2. Теория устойчивости деформируемых систем и применение метода конечных элементов к решению задач устойчивости конструкций подробно изложены в [10, 12, 15, 17, 20]. [c.38]

Модели стержневых конструкций. Модели стержневых систем в общем случае содержат элементы, работающие на растяжение, сжатие, кручение, изгиб, и предназначены для исследования распределения внутренних усилий, перемещений и устойчивости натурных конструкций. [c.262]

Качественные характеристики напряженного состояния устанавливаются визуально. Действительно, трещины в покрытии,, появляющиеся первыми при увеличении нагрузки, указывают наиболее напряженные точки на поверхности исследуемого элемента конструкции, а расположение и форма трещин позволяют определить направление наибольшего удлинения, перпендикулярного к трещинам. Почти одновременное появление смежных трещин в некоторой области указывает на практически постоянное в ней напряжение. Вид картины трещин позволяет сделать заключение о характере внутренних усилий и о виде сопротивления (растяжение, изгиб, кручение и т. д.). [c.141]

Нижние секции анкерных опор (рис. 1-1,6) обычно представляют собой четыре угловых пилона, в которых применяется треугольная решетка. Несущая способность таких конструкций в значительной мере определяется величиной и характером приложения внутренних усилий, действующих в отдельных элементах системы. Как известно, точное распределение внутренних усилий можно получить лишь при учете изменения первоначальной ее формы. [c.12]

Определение внутренних усилий, возникающих в конструкции. Внутренние усилия, возникающие в конструкции, определялись методом сил. За неизвестные принимались усилия в упругих элементах, связывающих кузов с рамой шасси, и вертикальные усилия передающиеся через концы поперечных балок на боковые стенки кузова (рнс. 1). [c.224]

Внутренние усилия являются интегральными силовыми характеристиками по сечению стержня в целом. Взятые безотносительно к размерам и форме элемента конструкции, они не могут дать достаточной информации о тех физико-технических эффектах, которые могут проявиться в твердом теле при его нагружении и деформировании. [c.27]

Заметим в заключение параграфа, что формула (9.1) для коэффициента динамичности системы практически работает для любого варианта деформации, в том числе и сложной. Важно только правильно определить статические перемещения по направлению действия падающего груза в точке соприкосновения груза с элементом конструкции. Далее все динамические силовые и деформационные характеристики системы получаются путем умножения внутренних усилий, напряжений и перемещений, найденных в статике, на коэффициент динамичности системы. Это лишний раз подчеркивает необходимость статического расчета любой деформируемой системы. [c.214]

Таким образом, и для изотропных компаундных, и для анизотропных обмоточных слоев имеются общие выражения для радиальных, окружных и осевых напряжений, а также для радиальных перемещений и суммарных осевых усилий в зависимости от разности температур АГ между конечной и начальной температурами. При этом в выражения для указанных величин от каждого цилиндрического слоя (изоляции или заливаемых элементов) входят три постоянные А, В и С. Постоянные С, обозначающие осевую деформацию, будем считать одинаковыми для любого слоя, т. е. предполагаем, что любое поперечное сечение залитого элемента остается в процессе деформирования плоским и перпендикулярным оси изделия. Тогда, если число всех слоев равно п, число неизвестных постоянных равно 2п+1. Для их отыскания необходимо 2п+1 уравнений. Такое количество уравнений получим, если приравняем перемещения и радиальные напряжения на границах между слоями, положим равными нулю, напряжения на внутренней и внешней поверхностях, а также приравняем нулю сумму всех осевых усилий в слоях. Решение систем уравнений даже для простейшей трехслойной конструкции (рис. 75, а) в общем виде практически невозможно. При большем числе слоев (рис. 75, б) задача требует применения вычислительных машин. [c.116]

Поскольку условия равновесия внутри каждого элемента считаются выполненными, необходимо удовлетворить условиям равновесия в узловых точках. Полученные уравнения будут содержать в качестве неизвестных перемещения. Как только они будут найдены, задачу расчета конструкции можно считать решенной. Внутренние усилия (напряжения) в элементе могут быть легко определены с помощью зависимостей, априори установленных для каждого элемента в виде (1.4). [c.17]

Метод конечных элементов применяется не только при решении двумерных задач прикладной теории упругости (пластины, оболочки и конструкции, составленные из пластинчатых и оболочечных элементов), но и объемных (трехмерных) задач теории упругости. Для лучшей аппроксима-цпи сложной формы копструкцип применяются наряду с прямоугольными конечными элементами также конечные элементы других форм. Этот метод может применяться не только в форме метода перемещений, когда за неизвестные принимаются узловые перемещения и определяются они из уравнений равновесия, но и в форме метода сил, когда за неизвестные принимаются узловые внутренние усилия а определяются они из условия совместности перемещений в узловых точках. [c.228]

Одной из важнейших задач такого расчета является разработка методики исследования динамического поведения конструкции за пределами упругости, когда в ней могут возникать пластические зоны, а также местные (локальные) разрушения (выключаюш,ие внутренние связи) [21 ], т. е. методики исследования динамических систем, включающих в себя неустойчивые элементы. Поведение подобных элементов конструкции можно описывать путем введения на диаграмму, связывающей обобщенные усилия и перемещения для данного элемента ниспадающего участка, на котором усилия убывают по мере роста перемещения. Учет таких участков локальной потери устойчивости или несущей способности необходим при вычислении предельных нагрузок [21, 64]. [c.275]

При изучении динамических характеристик стержневых конструкций 1важное значение имеет определение внутреннего трения в материале и внешнего аэродинамического трения. Именно эти виды трения определяют внутренние усилия и перемещения, возникающие в конструкции при дей- ствии динамических нагрузок. Экспериментальное исследование внутреннего и внешнего трения важно и для правильного расчета отдельных элементов резонансных испытательных и технологических машин, так как для них резонансный режим работы является рабочим. [c.173]

Заметим, что в сопротивлении материалов термин напряжение применяется очень часто вместо термина внутренние силы взаимо-дёйствия между частями стержня , поэтому мы будем говорить о равномерном или неравномерном распределении напряжений по сечению , об усилии как сумме напряжений надо помнить, что эти выражения являются в известной мере условными например, для вычисления усилия нельзя просто суммировать напряжения в разных точках надо, как это указано выше, вычислить в каждой точке сечения элементарное усилие, передающееся через малую площадку dF, а потом суммировать уже эти слагаемые. Резюмируя изложенное, можно сказать, что результатом действия внешних сил на элементы конструкции является возникновение в них деформаций, сопровождаемых напряжениями. [c.21]

В результате между краями элементов, рассматриваемых изолированно, образуются линейные и угловые смещения, так как Дь гФ и 01.2 0 . В реальной конструкции такие зазоры не могут иметь места, в результате на краях выделенных элементов возникают равномерно распределенные внутренние силы Х , Xj и моменты Хг, X, вызывающие деформации краев, компенсирующие указанные смещения (см. рис. 20, в). Усилия Х , X, Х,, X являются самоуравновешенной системой сил. Возникающие в местах разрезов двух соседних элементов краевые Силы равны по величине и обратны по направлению. [c.234]

При динамической нагруз любой элемент конструкции в каждый момент времени можно рассматривать как находящийся в состоянии равновесия под действием внешних сил (включая опорные реакции), внутренних усилий (представляющих собой действие других элементов) и сил инерции. Это положение, как известно, носит я зътш принципа Даламбера. [c.589]

Полученный результат справедлив только для сил, действующих на абсолютно твердое тело, и для инл<енер-ных расчетов им можно пользоваться лишь тогда, когда определяются условия равновесия конструкции, но не рассматриваются возникающие в ее элементах внутренние усилия. [c.13]

Цельные станины проще и легче станин, скрепленных стяжными болтами, однако технологические -возможности изготовления ограничивают область применения цельных станин только однокривошипнымп прессами нри номинальных усилиях 500 -f- 600 тс. В цельных станинах несущими элементами служат толстые стальные листы, определяющие как бы базу станины. Обычно детали конструируются так, чтобы восприятие усилия и передача силового воздействия от одного элемента конструкции к другому осуществлялась непосредственно самими элементами без передачи усилия па сварные швы, выполняющие лишь монтажные функции. Некоторые крупные детали мощных прессов свеиваются швами большого калибра, и тогда принцип конструирования принимается другим — тпвы уже служат несущим элементом конструкции. Расположение листов зависит от принятой конструкции привода и расположения его валов по отношению к фронту пресса. В одном из вариантов конструкции цельных станин несущими служат передний и задний листы, которые соединяются в единую конструкцию коробчатого сечения плитой стола п поперечными ребрами, располагаемыми в стойках и траверсе. В листах предварительно вырезают внутреннее прямоугольное отверстие, контур которого после сварки используется для размещения плиты стола, направляющих и подшипников коленчатого вала или опор оси бугеля. Недостаток такой компоновки несущих листов станины — малая жесткость стоек, что приводит к зажиму ползуна, совершающему движение при большом сопротивлении. [c.341]

Ленточные тормоза получили свое назначение по их основному элементу-гибкой тормозной ленте, прижимаемой к тормозному 1пкиву. Лента может входить в контакт с наружной или внутренней поверхностью шкива. Ленточные тормоза характеризуются простотой и компактностью конструкции. Они могут развивать значительные тормозные моменты при малых усилиях нажатия за счет больших значений угла обхвата р, близких в некоторых конструкциях к 360°. [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...