Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Материаловедение

Понятие о сдвиге и срезе. Напряжения и деформации при сдвиге  Просмотрен 103

Лекция №14

Тема: «Сдвиг»

Вопросы:

Понятие о сдвиге и срезе. Напряжения и деформации при сдвиге

Расчет на прочность болтовых и заклепочных соединений

Расчет на прочность сварных соединений

Понятие о сдвиге и срезе. Напряжения и деформации при сдвиге

При чистом сдвиге прямоугольный элемент, выделенный в окрестности точки и ориентированный определенным образом, испытывает только деформацию сдвига, а удлинения его сторон отсутствуют (см. рис. 1). По граням элемента действуют только касательные напряжения. Площадки, по которым действуют только касательные напряжения, называют площадками чистого сдвига. Примером тела, все точки которого испытывают чистый сдвиг, является скручиваемая труба.

Рис.1

 

Величину называют абсолютным сдвигом. Она зависит oт размеров h, поэтому принято определять относительный сдвиг . Из рисунка 1 видно, что это отношение представляет собой . Для малых углов справедливо равенство .

Угол называют углом сдвига, он определяет деформацию при сдвиге.

Экспериментально установлено (см. рис. 2), что до точки А деформации сдвига прямо пропорциональны касательным напряжениям, т.е. применим закон Гука:

, (1)

где G – модуль сдвига. Он характеризует жесткость материала, его способность сопротивляться угловым деформациям. Он связан с модулем продольной упругости Е следующей зависимостью:

, (2)

 

где – коэффициент поперечной деформации.

Рис. 2

 

Срез происходит, когда на стержень действуют две равные по величине, близко расположенные одна от другой и противоположно направленные силы (см. рис. 3, а).

Рис. 3

 

Поскольку расстояние между силами очень мало, то моментом пренебрегают, и при расчете на срез учитывают одно лишь внутреннее усилие – поперечную силу Q (см. рис. 3, б), которая вызывает касательные напряжения:

;

Считается, что для каждой точки сечение одинаково, поэтому:

;

или

(3)

Условие прочности на срез принимает вид:

, (4)

где Q – расчетная поперечная сила,

А – площадь среза,

Rs – расчетное сопротивление срезу.

 

Предыдущая статья:Искусственный аборт. Следующая статья:Расчет на прочность заклепочного и болтового соединения
page speed (0.0307 sec, direct)