§ 2.4. Созылу және сығылу кезіндегі беріктік

Созылу және сығылуға жұмыс атқаратын сырықтарға беріктік шарты N_max әсер ететін қауіпті қима үшін жазылады:

(2.15)

мұнда s_adm = s_{adm, +} – созылу кезіндегі мүмкіндік кернеу;

s_adm = s_adm,- – сығылу кезіндегі мүмкіндік кернеу.

Мүмкіндік кернеу s_adm берілген материалдың қауіпті s_қ кернеуінің бөлшегіне тең, s_adm = s_қ/n_қ, мұнда n_қ – беріктік қоры .

Пластикалық материалдар үшін

s_қ = s_ақ, n_қ = n_ақ = 1,4 ¸ 1,6; (2.16)

Морт материалдар үшін

s_қ = s_b, n_қ = n_b = 2,5 ¸ 3. (2.17)

Нормативті беріктік қорының таңдауы әсер ететін күштердің түрінен (статикалық, динамикалық, қайталып-өзгермелі), материал қасиеттерінен, есептеу сүлбесінің дәлелдігінен, пайдалану шарты және уақытынан,және т.б. тәуел.

Берікткке есептеудің үш түрі кездеседі:

а) беріктікті тексеру;

б) көлденең қиманың өлшемін анықтау;

в)мүмкіндік күшті анықтау

§ 2.5 Кернеулердің шоғырлануы

Кернеулер шоғырлануы дегеніміз конструкция элементтерінің көлденең қималарының әртүрлі тесік,кесін немесе қиманың шорт өзгеруімен байланысты кернеулердің өсуі. Аталған тесік,кесін және т.б. жағдайлар кернеулер шоғырлаушы деп аталады. ( 2.10 а,б суреттері).

2.10суреті

Кернеулер шоғырлануының дәрежесі кернеулер шоғырлануының теориялық коэффициентімен сипатталады

(2.18)

мұндағы s_ном = N/A. a_s коэффициентінің мәндері кернеулер шоғырлаушының түріне байланысты әдебиетте келтіріледі.

§ 2.6 Статикалық күшінің жұмысы.

Деформацияның потенциалдық энергиясы

Созылу және сығылу кезінде сыртқы күштер жұмыс атқарады,өйткені сырықтың деформациясының арқасында олардың әсер ететін нүктелері орындарын ауыстырады.

2.11 суреті.

dW = d (Dl) (*)

бірақ Dl = l/ЕА, сондықтан

= . (**)

(***)

немесе . Сонымен

(2.19)

(2.19)-ға сәйкес, сыртқы статикалық күштің жұмысы күштің және орын ауыстырудың соңғы шамасының көбейтіндісінің екіден біріне тең.

Ішкі күштердің жұмысы теріс таңбамен алынған сыртқы күштердің жұмысына тең болғандықтан,ал деформацияның потенциалдық энергиясы ішкі күштердің жұмысына тең

(2.20)

Көлем бірлігіне қатысты деформацияның потенциалдық энергиясы деформацияның меншікті потенциал энергиясы деп аталады :

. (2.21)

§ 2.7. Статикалық анықталмаған жүйелер.

Температуралық және монтаждық факторлерді еске алу

Егер конструкцияның байланыс реакцияларының саны тепе-теңдік теңдеулерінің санынан көп болса,ондай конструкциялар статикалық анықталмаған жүйелер деп аталады.

Белгісіз күштердің саны мен тепе-теңдік теңдеулерінің санының айырымы статикалық анықталмаудың дәрежесі деп аталады.

Мысалдар:

Статикалық анықталмаудың дәрежесі (2.12 а-в суреттері)

а) s = 2 – 1 = 1; б) s = 3 – 2 = 1; в) s = 5 – 3 = 2.

Статикалық анықталмаған жүйелердің есептеуі келесі ретте өткізіледі:

1. Есептің статикалық жағы.

Берілген конструкцияның тепе-теңдігінің теңдеулері қырылып , статикалық анықталмаудың дәрежесі анықталады.

2. Есептің геометриялық жағы.

Деформациялар сәйкестік шартынан конструкцияның жеке элементтерінің деформациялары арасында байланыстар анықталады.Анықталған байланыстар деформациялардың сәйкестігінің теңдеулері деп аталады.

3. Есептің физикалық жағы.

Деформациялар сәйкестік теңдеулеріндегі жеке элементтердің деформациялары Гук заңының негізінде әсер етуші белгісіз күштер арқылы өрнектеледі.

4.Синтез.

Жоғарыда пайда болған теңдеулер белгісіз күштерге қатысты шешіледі.Сонымен статикалық анықталмау ашылады.

Статикалық анықталмаудың көрсетілген әдісі деформацияларды салыстыру әдісі деп аталады.

Конструкция элементтерінінің деформациясына сыртқы күштерден басқа температураның өзгеруі –қыздыруы немесе суытуы әсер етуі мүмкін.Статикалық анықталған жүйелерде температураның өзгеруінен еш қосымша күштер пайда болмайды. Статикалық анықталмаған жүйелерде конструкция элементтерінің деформацияларына шекті шарт қойылған,сондықтан температура көтерілген немесе төмендеген жағдайда қосымша күштер пайда болады.Ондай күштер температуралық күштері деп аталады.Температураның Dt⁰ шамасына өзгеруі температуралық факторы деп аталады.