Shift - una dintre deformărilor posibile experimentate prin realizarea unor construcții și părți de mașini și mecanisme în funcțiune. Destul de ciudat, dar o astfel de definiție scurtă de „schimbare“ descrie foarte adecvat și cu acuratețe natura acestei deformare.
De exemplu, atunci când vă mutați una sau mai multe cărți de pe punte, situată pe masă, acesta este un model fizic al deformarea plastică la forfecare pură. Luați în considerare situația în detaliu.
un pachet de cărți poate fi considerat ca un fel de fascicul convenționale compus din mai multe straturi (practic lipite grinzi de lemn pe același principiu și sunt făcute). Aceste straturi sunt unite între ele prin forte de frecare ce decurg din greutatea straturi suprapuse - carduri. În plus, în cazul în care puntea este destul de nou, iar cardul este relativ plat, aceste straturi pot fi văzute ca o secțiune longitudinală a grinzii.
Amintește, secțiunea transversală grinda perpendicular pe axa principală a fasciculului (de multe ori în calcul coincide cu axa x, această axă). O secțiune transversală longitudinală paralelă cu axa x.
Când ne-am apăsați un deget pe una sau mai multe dintre cărțile suprapuse, aplicăm astfel o forță care determină apariția tensiunilor de forfecare într-una dintre secțiunile longitudinale ale fasciculului. Forfecare subliniază, și, prin urmare, se numesc tangente. care acționează în planul de interes, în acest caz, în secțiunea longitudinală a grinzii, în contrast cu tensiuni normale care acționează perpendicular pe secțiunea transversală luată în considerare.
Dacă această forță este forțe de frecare mai mici, forfecare accentuează respectiv mai mică decât materialul Rs rezistență la forfecare calculată. apoi apar la această tulpină de forfecare nu vor fi vizibile cu ochiul liber. Dacă degetul (îndepărtați forța externă), pachetul de carti va rămâne în forma sa actuală. Astfel, o astfel de deformare la forfecare este elastică.
Dacă această forță este mai mare decât forțele de frecare, respectiv, tensiunile tangențiale depășesc rezistența la tracțiune, una sau mai multe cărți și se va muta chiar dacă eliberați degetul, va rămâne în poziția închis. Există o deformare plastică ireversibilă.
O situație similară poate fi observată dacă luăm în loc de un pachet de cărți de scânduri buclate 4 m lungime. Singura mutare 2 placi in acelasi timp va fi de 2 ori mai dificilă decât una, 3 placi de 3 ori mai dificilă, etc. datorită faptului că greutatea totală a plăcilor este crescut și, în consecință crește forța de frecare. Dar acum nu e vorba de asta.
Mai departe direct mecanicii structurale și ia în considerare fasciculul real având o anumită înălțime.
De obicei, fasciculul din punct de vedere al mecanicii structurale sunt tratate ca tije, parametrii secțiunii transversale care - lățimea și înălțimea - neglijabilă în raport cu lungimea l. în care axa fasciculului neutru coincide cu axa x. Dar, în acest caz, suntem foarte interesați de înălțimea fasciculului h pentru motivul că, la punctul de sus al secțiunii fasciculului ne va forța N. paralelă cu axa x.
Figura 522.1 a) calculat fasciculului diagrama b) reacția grinzilor de susținere, c) schimbarea
În general, nici măcar nu trebuie să conta fasciculul este suficientă pentru a determina valoarea reacțiilor de sprijin.
La prima vedere, se pare a fi simplu. Deoarece nu există nici o forță externă aplicată perpendicular pe grinda, reacțiile verticale de susținere par să fie. Este suficient să se definească orizontală de sprijin reacția Ar. Conform echilibrului static al doilea ecuație va fi:
Notă. În acest caz, semnul „-“ înseamnă că reacția de suport orizontal are aceeași valoare ca și forța aplicată, dar în direcția opusă. Este această direcție de 522.1.b reacție suport prezentat), valoarea de referință este egală cu forța de reacție care acționează în consecință Ar = N. Dacă vectorul forță și o reacție de susținere orizontal a avut aceeași direcție, deoarece se presupune ecuația de echilibru static, Ar = - N.
Dar acum, că am definit o reacție de suport orizontal Ag. vedem că forța N externă și reacția susținerea Ar (care este, de asemenea, pe termen lung, poate fi considerată ca o forță externă) aplicată fasciculul nu este la un moment dat și chiar pe aceeași linie și în paralel cu umărul h. Aceasta înseamnă că fasciculul va acționa cuplul M = Nh. care se va roti fasciculul.
Ca urmare a fasciculul rămâne într-o stare de ravnvesiya statică în loc de suporturile verticale, trebuie să facem o altă pereche de forțe AB și BB. generând un moment, dar îndreptată în direcție opusă laturii.
În această valoare de referință reacțiile vV și Av va depinde de brațul de aplicare a forței. În acest caz, brațul l este lungimea grinzii. În consecință:
Totuși valoarea reacțiilor verticale de susținere pot fi determinate în mod diferit. În primul rând, ne formăm ecuația clasică a momentelor despre punctul A:
Notă. În acest caz, semnul în momentele ecuației depind de direcția de acțiune a momentului.
Prin urmare, în conformitate cu o primă ecuație de echilibru static Aw = - Vv. pentru că nu există nici alte forțe verticale aplicate fasciculului.
Figura de 522.1.v) vedem că această acțiune a forțelor externe duce la stres-tulpina de stat a fasciculului - o schimbare. În acest caz, secțiunea transversală a grinzii nu mai cruce, adică perpendicular pe axa neutră a grinzii și sunt înclinate spre axa y. caracterizat printr-un unghi γ.
Se determină unghiul, în principiu, nu este dificil, dacă știi mișcarea de sus a grinzilor δs față de axa x și înălțimea fasciculului h:
următoarea ecuație poate fi exprimată într-una dintre principalele caracteristici ale stării de stres-tulpina este modulul de forfecare G. Pentru mici unghiul de forfecare valoarea modulului de forfecare:
unde m - aceasta este tensiunile de forfecare. Rata de forfecare pentru diferite materiale este determinată experimental.
Per total, a fost o versiune destul de complicată a soluției, și, astfel, nu este clar în cazul în care nu tensiunile de forfecare. Să încercăm să simplifice sarcina. Luați în considerare nici măcar nu beam și placă, mai degrabă, a cărei lungime este egală cu înălțimea de l = h.
Figura 522,2. Schimbarea pe placa de site-
Cu o astfel de soluție parametrii de intrare pentru a determina reacțiile de sprijin și mai mult simplificat. Chiar și fără calcul pe înțeles că, în acest caz toată reacția de sprijin va avea aceeași valoare și sunt direcționate așa cum se arată în Figura 522.2.b).
Din punct de vedere al mecanicii structurale forțe externe la fasciculul poate fi aplicat nu numai așa cum se arată în Figura 522.b), dar în orice punct de pe suprafața grinzii, așa cum se arată în figura 522.v), în acest caz, o distanță între vectori forțe și suprafețe mai degrabă condiționate și padding numai din motive de claritate. echilibrul static al sistemului nu se va schimba.
Și acum e timpul să trecem de la forțele externe - sarcini și reacții de sprijin pentru forțele interne - subliniază. Această tranziție se realizează rapid și ușor, datorită treilea legea lui Newton, potrivit căreia forța de acțiune este egală cu forța contracarării, în cazul în care forțele sunt orientate de-a lungul unei linii drepte, în timp ce în opusul părților.
Și, din moment ce forțele îndreptate de-a lungul suprafeței plăcii, atunci ei rezista doar eforturi de forfecare m. Cu toate acestea, în ciuda faptului că tensiunile de forfecare trebuie să fie îndreptate în direcția opusă. să nu uităm că ele apar ca răspuns la forțele externe, încercând să deformeze organismul în cauză, prin urmare, în tranziția de la forțele străine la tulpinile de direcția de acțiune a forțelor externe, de obicei, conservate, care se reflectă în figura 522.g).
Notă. Desigur, tensiunile de forfecare măsurate în kg / cm2 - o sarcină distribuită uniform pe suprafață F = hb. unde b - lățimea grinzii, măsurată pe axa z. în consecință, m = - N / F. dar nu știm încă valoarea exactă a tensiunilor de forfecare. În acest caz, este mult mai important decât altul.
În cazul în care dimensiunile placă sunt foarte mici, putem considera ca un fel de corp elementar, cum ar fi o cutie cu dimensiuni dy. dx și dz. precum și valoarea dz, în acest caz, este esențial (valoarea exactă a tensiunilor de forfecare pentru noi acum nu știe în mod necesar), pentru a simplifica percepția este suficient să se ia în considerare caseta în planul xy. așa cum este prezentat în Figura 522.d).
Suprafețele astfel de paralelepipeda reprezintă stresul la locul de stat deformate la stres. Și apoi din cele de mai sus putem trage următoarele concluzii importante:
1. În cazul în care una dintre suprafețele pad subliniază tangențiale, ele acționează pe suprafața opusă, astfel, au același înțeles și sunt îndreptate în direcția opusă.
2. Dacă suprafața paralelă supusă la forfecare, ele acționează pe suprafețele perpendiculare pe acestea. Direcția de acțiune de forfecare subliniază vectori astfel încât acestea se intersectează în două colțuri diagonal opuse ale căptușelii și valoarea tensiunilor de forfecare la același amplasament.
3. În cazul în care zona în cauză sunt numai tensiuni tangențiale, astfel starea de tensiune și deformație se numește forfecare pură.
Desigur, atunci când luăm în considerare fasciculul prezentat în Figurile 522.1 și 522.2, în mod oficial am nici o deplasare net nu primesc, deoarece, în ceea ce privește mecanicii structurale de la începutul fasciculului moment de încovoiere, respectiv, în conformitate cu punctele diagrama din secțiunile transversale ale acțiunilor și tensiuni normale. În acest sens, încovoiere pură este posibilă doar atunci când barele de torsiune și au tendința de a tije subțiri profil circular și este considerat încovoiere pură.
Poate că este mai corect din punct de vedere al mecanicii structurale, dar chiar și în cazul în care o astfel de examinare este efectuată nu este de tranziție destul de corect din site-ul, care are o rază, chiar și pentru zona plană foarte mare (zonă cu o rază infinit de curbură mare).
Cu toate acestea, cred că în acest caz este mai importantă claritate și corectitudinea exemplelor deja în locul al doilea.
Astfel, principala concluzie din cele de mai sus:
Dacă în secțiunea transversală considerată a unei bare sau a altui element structural acționează forța transversală Q, determinând apariția tensiunilor tangențiale în secțiunea transversală, aceasta înseamnă că într-o secțiune longitudinală perpendiculară pe secțiunea transversală, există și tensiunile de forfecare de aceeași valoare.
La rândul său, acest lucru înseamnă că, chiar și forfecare pură ar trebui să fie privită ca o stare plană de tensiune, în contrast cu tensiunea centrală sau de compresie. Acest lucru este ușor de văzut, dacă definim valoarea tensiunii normale pentru principalele zone de stres.
Așa cum am văzut atunci când se analizează starea de tensiune liniar, zonele de tensiuni de forfecare extreme (adică având valorile maxime posibile) au un unghi de înclinare spre principalele zone ale unei tensiuni de 45 °. În consecință, dacă luăm în considerare un paralelipiped cu suprafețele - principalul subliniază site-uri în cazul în care tensiunile de forfecare sunt egale cu zero, obținem următorul rezultat:
Figura 522,3. tensiuni normale în principalele zone de forfecare pură (plană de tensiune)
Aici ei sunt - tensiunile de forfecare.
Numărul de terminal Yandex Wallet 410012390761783
Sau pe harta 5106 2110 0462 8702 Destinatar Sergei Gutov
Ucraina - grivna numărul de card (Privatbank) 5168 7423 0569 0962 Destinatar Gutov Serghei Mihailovici
În orice caz, o pungă WebMoney: R158114101090