Теории предельного состояния

Опасное напряженное состояние. Плоское напряженное состояние. Четыре гипотезы предельного состояния. Расчеты на прочность по эквивалентным напряжениям, найденным по одной из гипотез предельного состояния.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется опасным состоянием материала?

2. Что называется допускаемым напряженным состоянием?

3. Что представляют собой теории предельного состояния?

4. В чем сущность каждой теории предельного состояния?

Сложные деформации

Косой изгиб. Исходные предпосылки, принцип независимого действия сил, эпюры напряжений, определение положения силовой и нулевой линий и опасных точек в поперечных сечениях. Внецентренное растяжение – сжатие. Внецентренное действие продольной силы: эпюра нормальных напряжений, силовая и нулевая линии в общем и частном случаях. Ядро сечения. Изгиб с кручением брусьев круглого сечения. Нормальные и касательные напряжения, и проверка прочности по главным напряжениям.

Вопросы для самопроверки

1. Какой изгиб называется косым?

2. Может ли балка круглого поперечного сечения испытывать косой изгиб?

3. В каких точках поперечного сечения возникают наибольшие напряжения при косом изгибе?

4. Как находят положение нейтральной линии при косом изгибе?

5. Как находят напряжения в произвольной точке поперечного сечения при внецентренном растяжении или сжатии?

6. Чему равно напряжение в центре тяжести поперечного сечения при внецентренном растяжении или сжатии?

7. Какое положение занимает нейтральная линия, когда продольная сила приложена в одной из точек контура ядра сечения?

8. Какие напряжения возникают в поперечном сечении стержня при изгибе с кручением?

9. Как находят опасные сечения стержня при изгибе с кручением?

10. В каких точках круглого поперечного сечения возникают наибольшие напряжения при изгибе с кручением?

11. Как находят расчетный момент при изгибе с кручением стержня круглого поперечного сечения?

Устойчивость стержня

Понятие об устойчивых и неустойчивых формах равновесия. Критические нагрузки. Продольный изгиб. Опасность потери устойчивости. Формула Эйлера, границы ее применимости. Учет различных случаев опорных закреплений стержня. Понятие о гибкости и приведенной длине стержня. Потеря устойчивости при напряжениях, превышающих предел пропорциональности. Формула Ясинского для определения критической силы, график зависимости критических напряжений от гибкости стержня.

Вопросы для самопроверки

1. В чем заключается явление потери устойчивости сжатого стержня?

2. Что называется критической силой и критическим напряжением?

3. Что называется гибкостью стержня?

4. В каких пределах применима формула Эйлера?

5. Как находят критическое напряжение для стержней малой и средней гибкости?

6. Какой вид имеет график критических напряжений?

7. Как производится проверка стержней на устойчивость с помощью коэффициента φ?

8. Как подбирают сечение стержня при расчете на устойчивость?

Продольно-поперечный изгиб

Понятие о продольно-поперечном изгибе. Особенности задачи в связи с ее нелинейностью: расчет по деформированному состоянию, неприменимость принципа независимости действия сил. Продольно-поперечный изгиб при наличии поперечной нагрузки.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется продольно-поперечным изгибом?

2. Можно ли применять принцип независимости действия сил при продольно-поперечном изгибе?

3. В чем разница в понятиях «эйлерова сила» и «критическая сила», вычисляемая по формуле Эйлера?

4. Как определяются наибольшие нормальные напряжения в поперечном сечении балки при продольно-поперечном изгибе?

Изгиб плоского бруса большой кривизны

Внутренние усилия в поперечных сечениях кривых брусьев. Нормальные напряжения в поперечных сечениях кривых брусьев. Определение положения нейтральной оси при чистом изгибе.

Вопросы для самопроверки

1. Как определяются изгибающие моменты, продольные и поперечные силы в поперечных сечениях кривого бруса?

2. Как распределены нормальные напряжения в поперечном сечении бруса большой кривизны?

3. Где проходит нейтральная ось при изгибе бруса большой кривизны?

Динамическая нагрузка

Типы динамических нагрузок на элементы и детали конструкций. Ударное действие нагрузок на упругую систему. Понятие о коэффициенте динамичности. Испытание материалов на ударную вязкость.

Вопросы для самопроверки

1. Какие нагрузки называются статическими, какие – динамическими?

2. Что называется динамическим коэффициентом при ударе?

3. Зависит ли напряжение при изгибающем ударе от материала балки?

4. Как производят испытание на удар?

Расчет на усталость

Переменные напряжения. Характеристика цикла переменных напряжений. Предел выносливости. Основные факторы, влияющие на предел выносливости. Эмпирические формулы для определения предела выносливости.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется циклом напряжения?

2. Что такое усталость?

3. Что называется пределом выносливости?

4. Какова эмпирическая зависимость между пределом выносливости и пределом прочности?