Что называется растяжением? Что называется срезом?

Под растяжением (сжатием) понимают такой вид нагружения, при котором в поперечных сечениях стержня возникают только продольные силы N, а прочие силовые факторы (поперечные силы, крутящий и изгибающий моменты) равны нулю.

Это самый простой и часто встречающийся вид деформации. Обычно он наблюдается, когда внешняя нагрузка действует вдоль продольной оси стержня.

Срез - это непосредственное разрушение материала стержня, происходящее в результате деформации сдвига. Под сдвигом понимается, угловая деформация или вид напряженного состояния

Что называется кручением? Что называется изгибом?

Под кручением понимается такой вид деформации, когда в поперечных сечениях бруса действует только крутящий момент M_k, (другое обозначение T, M_z), а остальные силовые факторы (нормальная и поперечная силы и изгибающие моменты) отсутствуют.

Или другое определение кручением называют деформацию, возникающую при действии на стержень пары сил, расположенной в плоскости, перпендикулярной к его оси

Кручение возникает в валах, винтовых пружинах, в элементах пространственных конструкций и т.п.

       Изгибом называется вид нагружения бруса, при котором к нему прикладывается поперечная нагрузка, лежащая в плоскости проходящей через продольную ось. В этой же плоскости располагается изогнутая ось стержня (упругая линия). Брус, работающий при изгибе, называется балкой. Конструкция, состоящая из нескольких изгибаемых стержней, соединенных между собой чаще всего под углом 90°, называется рамой.

Изгиб называется плоским или прямым, если плоскость действия нагрузки проходит через главную центральную ось инерции сечения

Если изгибающий момент M_x является единственным внутренним силовым фактором, то такой изгиб называется чистым. При наличии поперечной силы Q_y изгиб называется поперечным.

Косой изгиб - изгиб, при котором нагрузки действуют в одной плоскости, не совпадающей с главными плоскостями инерции.

Сложный изгиб - изгиб, при котором нагрузки действуют в различных (произвольных) плоскостях.

Закон Гука при растяжении (сжатии), сдвиге, кручении, изгибе (формулы)

Законом Гука называют базовую зависимость в механике, устанавливающую взаимосвязь между усилиями и соответствующими им упругими деформациями.

При растяжении и сжатии

Δl- Абсолютная деформация стержня;
F — Продольная сила;
l — Длина стержня до нагружения;
E – Модуль продольной упругости материала;
A – Площадь поперечного сечения стержня.

При изгибе закон устанавливает зависимость между кривизной продольной оси и величиной изгибающего момента в соответствующем сечении балки.

ρ — Радиус кривизны продольной оси балки в данном сечении;
M — Величина соответствующего внутреннего изгибающего момента;
E – Модуль Юнга;
I_x — Осевой момент инерции поперечного сечения балки.

Обобщенный закон Гука

Для чистого сдвига

γ — Угловое перемещение соответствующей площадки элемента;
τ — Касательные напряжения;
G — Модуль упругости II рода (модуль сдвига).

Формула закона Гука при кручении с учетом зависимости между углом сдвига и относительным углом закручивания:

 Формулировка закона Гука при кручении: касательные напряжения в произвольной точке поперечного сечения вала, отстоящей от центра тяжести на расстоянии , пропорциональны относительному углу закручивания. В точках, равноудаленных от центра тяжести сечения, численные значения касательных напряжений одинаковы.

11. Что такое нормальное и касательные напряжения. Какова их размерность? Запишите формулы для нахождения напряжений.

При поперечном изгибе в поперечных сечениях балки действуют не только изгибающие моменты, но и поперечные силы. Изгибающие моменты вызывают в поперечных сечениях бруса нормальные напряжения, а поперечные силы – касательные напряжения.

формула нормальных напряжений при растяжении (сжатии):

σ (σ_х, σ_у, σ_z) – нормальное напряжение, Па

Наибольшие касательные напряжения при косом изгибе возникают в центре тяжести поперечного сечения, которые находятся по формуле: .

τ (τ_ху, τ_уz, τ_zx) – касательное напряжение, Па

12. Опишите 6 внутренних усилий возникающих в поперечных сечениях стержня при действии внешних нагрузок

При сложном сопротивлении в поперечном сечении стержня могут возникать несколько внутренних усилий, в наиболее общем случае все шесть N, Мх , Му, Мz , Qy, Qz

N – продольная сила
Qy, Qz – поперечные силы
Мх , Му – Изгибающие моменты
Мz – крутящий момент

Продольная сила – это внутренний силовой фактор, который возникает в поперечных сечениях элементов, работающих на центральное растяжение (сжатие)

Поперечная сила – это один из внутренних силовых факторов, возникающий в поперечных сечениях элементов конструкций, работающих на поперечный изгиб

Изгибающий момент — момент внешних сил относительно нейтральной оси сечения балки или другого твёрдого тела.

Крутящий момент – силовой фактор, вызванный кручением