Розрахунки на міцність заклепочних та зварних з’єднань
 |
В такому з’єднанні площина зрізу буде визначатися за ф-лою:
n3 – к-ть площин зрізу однієї заклепки.
n – к-ть заклепок.
Тоді умова міцності для такого з’єднання матиме вигляд:
Найчастіше із ф-ли 3 визначають d або n.
Крім міцності на зріз таке з’єднання повинно мати міцність на зім’яття. Вважають, що площа контакту:
d – діаметр
- найменша сума товщин з’єднувальних деталей, що зсуваються в один бік.
Умова міцності матиме вигляд:
Після підстановки в 5 ← 4 отримаємо:
Заклепки повинні одночасно задовольняти обидві умови міцності 3 і 6.
Зварне з’єднання розглянемо на прикладі стикового зварного з’єднання двох пластинок певної товщини за допомогою електро або газозварювання:
lp = lw + 10 мм (7)
lp – проектна довжина шва
10мм – технологічна поправка на „непровар”.
(8)
Nα – створює нормальну напругу в шві
Qα – створює дотичну напругу в шві
Тобто зварний шов працює на розтяг та зріз. Умови міцності матимуть вигляд:
Міцний шов повинен задовольняти одночасно 2 умови.
Згин прямого бруса в головній площині. Типи балок, опори та опорні реакції
Брус, що працює на згин називається балкою. Якщо навантаження на балку лежить в головній площині інерції, то балка зігнута. Такий згин називається прямим або плоским. Балки можуть опиратися на:
- шарнірно рухома опора
|
|
|
- шарнірно-нерухома опора
- жорстке защеплення
Опорні реакції можуть визначатись їз загальних умов рівноваги, якщо балка є статично визначена, або за спеціальними методами розкривання статичної невизначеності, якщо балка стат невизн. Основні типи статично визначених балок:
- консоль
- двохопорна статично визначена балка
- багато опорні балки з проміжними шарнірами
 |
Для таких балок крім р-нь рівноваги можна також складати додаткове р-ня:
Побудова епюр згинних моментів та поперечних сил. (П-д побудови)
 |
Визначають опорні реакції із умов рівноваги балки.
Q(x) = 0
M(x) = +M0
0 = x = l
Q(x) = +F
M(x) = -Fx
M(0) = 0
M(l) = -Fl
 |
0 = x = l
Q(x) = +qx
Q(0) = 0
Q(l) =ql
M(0) = 0
0 = x = l
Q(0) = 0
Диференціальні залежності Журавського при згині та їх застосування для контролю побудови епюр Q ( x ) та M ( x )
 |
Складемо умови рівноваги внутр і зовн сил
Σ x = 0 Qy + qdx - Qy – dQy = 0
- перша похідна Qy по х = інтенсивності розподілу сили. Σmc = 0;
-Mz + Mz + dMz – Qxdx – dQY0.5dx = 0
Використовуючи властивості похідних функції однієї залежності можна сформулювати наступні правила контролю:
Якщо q = 0 то Qy = const
|
|
|
Якщо q = const то Qy = лінійна ф-я
Якщо q = лінійні ф-я то Qy = квадратна парабола
Якщо Qy = 0 то Mz = const
Якщо Qy= лінійні ф-я то Mz= квадр парабола
Якщо Qy= const то Mz = лін ф-я
Якщо Qny то Mn+1z
Якщо q ↑ 0 то Qy ↑ ф-я
Якщо Qy ↓ 0 то Mz ↓
Нормальна напруга при згині
Розглянемо чистий згин балки прямокутного поперечного перерізу.
Із рис бачимо, що при М > 0 верхня частина волокон стискується, нижня – розтягується. Є шар волокон довжина яких не змінюється, такий шар називається нейтральним. Лінія перетину нейтрального шару з площиною поперечного перерізу і до і після деформації – пряма лінія. Таким чином результатом дії згинного моменту є нормальна напруга розтягу чи стиску. Цю нормальну напругу визначають за ф-лою Нав’є:
σ - нормальна напруга в довільній точці довільного перерізу балки.
М – згинний момент в даному перерізі балки
y - відстань від н.о. до т К в якій визначають напр. σ
Ін.о. – мом інерції перерізу балки відносно нейтральної осі.
Аналізуючи цю ф-лу зауважимо, що σ є ф-єю від y, бо М = const , I н.о. = const , σ = f ( y ) – лінійна залежність.
σ = σ max при y = ymax . Отже найб σ завжди ивникає в точках найб віддалених від н.о.
σ = σ min = 0 ; y = 0
В точках, що належать н.о. нормальна напруга 0. З ф-ли яку ми розглядали нормальна напруга не змінюється за шириною перерізу. Отже, графік залежності σ = f ( y ) можна будувати в плоскому зображенні. Такий графік називається епюрою розподілу напруг. Визначимо
|
|
|
Якщо балка має сталий попер перер.
Дотична напруга при згині
 |
Рис б підтверджує, що в площині дотику обох скріплених балок виникає дотична напруга. Отже така напруга виникає і в суцільній. За законом парності дот напруг така напруга виникає і в попер перер. Цю ж напругу визначають за ф-лою Журавського.
τ – дотична напруга в довільній точці, довільного перер балки.
 |
Q – поперечна сила в даному перерізі
Sвн.о. – статичний момент відносно центральної осі тієї частини перерізу, що лежить над точкою К
Sвн.о. = Авус
b(y) – ширина перерізу на рівні т.К
Ін.о. – момент перерізу балки відносно н.о. Із розглянутої вище ф-ли випливає, що
τ = τmax при y = 0
Отже найб дот напруга виникає в т , що лежить на н.о.
τ = τmin при y = ymax
Отже в т найбільш віддаленій від н.о. дотична напруга = 0.
τ – є сталим за шириною перерізу
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 150; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!