lektsii_sopromat_1-5
.pdfЛинейный закон деформирования
Здесь N z x dF конечное значение усилия. Если пренебречь кинетической
энергией и потерями, связанными с тепловыми, электромагнитными и другими явлениями, то в силу закона сохранения энергии совершаемая работа перейдет в потенциальную энергию, накапливаемую в процессе деформирования U=A:. Величина u=dU / dV называется удельной потенциальной энергией деформации, имеющей смысл потенциальной энергии, накопленной в единице объема тела. В случае одноосного напряженного состояния
du |
1 |
N z d ( l) |
1 |
N z |
N z |
dz |
|
1 N z2 dz |
/ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
2 |
E F |
2 E F |
|||||||||
|
|
|
|
|
Если стержень имеет постоянное сечение, то полная энергия равна
N 2 l U z .
2E F
Если стержень имеет кусочно-постоянное сечение по длине стержня, то разбивая стержень на участки длиной lк, в пределах которых продольная сила и жесткость постоянны, накопленная энергия равна
|
n (N (k ) )2 l (k ) |
|||||||
|
U |
z |
|
|
|
|
|
. |
|
2E |
(k ) |
F |
(k ) |
||||
|
k 1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
l |
|
|
2 |
|
|
|
В общем случае |
U |
|
N z dz |
. |
||||
|
2EF |
|||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
Потенциальная энергия в единице объема называется удельной потенциальной энергией или плотностью потенциальной энергии.
u |
U |
|
N z2l |
|
1 |
|
1 |
|
N z |
|
N z l |
|
1 |
|
1 |
2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
V 2EF Fl 2 F EF l 2 |
2E |
|
Вопросы к лекции.
1.Основные гипотезы о распределении напряжений при растяжении стержней.
2.Деформации и перемещения при растяжении.
3.Напряженное состояние при растяжении
4.Расчеты на прочность при растяжении при растяжении.
5.Потенциальная энергия упругой деформации при растяжении стержней.