Care este metoda secțiune transversală

§ 3.1. puterea interioară. metoda secțiunilor

În interior există forțe interatomice interne materiale, a căror prezență determină capacitatea organismului de a percepe care acționează pe ea de forțe externe, pentru a rezista fracturi, schimbare în formă și mărime. Anexa la corpul sarcinii externe determină o modificare (creștere sau scădere) în forțele interne, adică. E. Apariția forțelor interne suplimentare.

Rezistența materialelor studiate forțe interne suplimentare. Prin urmare, în forță internă (sau forțe interne) reziste materialelor înțeleagă forțele de interacțiune dintre elementele individuale ale structurii sau între părțile individuale ale elementului care apar sub acțiunea forțelor externe. Acest concept este echivalent cu ipoteza absenței în corpul forțelor interne să anexeze sarcinile externe. Deci, uneori, se consideră că rezistența materialelor acceptate ipoteza a stării neaccentuate inițială a corpului.

Să considerăm elementul de proiectare la care un sistem de forțe externe care sunt în echilibru (fig. 4.1, a). Vă reamintim că numărul de forțe externe includ atât forțe active, definite și reacțiile conexiuni. Mintal Am tăiat elementul plan. Forțați element de tăiat feedback-ul de pe partea dreaptă a acestuia din partea stanga (la dreapta extremității sale) sunt în legătură cu acesta în afara; pentru toate elementele, în general, acestea sunt forțe interne. Aceste forțe (pe baza de bine-cunoscut legea mecanicii: acțiune este egală cu reacție) sunt egale în mărime și opusă în direcția forțelor interne influențează partea stângă a elementului de pe dreapta.

În general, problema interacțiunii spațiale între stânga și părțile din dreapta ale elementului poate fi reprezentat de o forță R, aplicat la un punct arbitrar pe secțiunea transversală, iar momentul M în raport cu o axă care trece prin acest punct (fig. 4.1, b, c).

Puterea R este principalul punct central de vector și momentul M-sistem al forțelor interne care acționează asupra secțiunii conduse.

Determinarea forțelor interne generate în tija, este de obicei realizată pe secțiuni perpendiculare pe axa sa longitudinală, adică. E. Secțiunile transversale pentru tija. Punctul O situat pe axa fasciculului primit m. E. Coincide cu centrul de greutate al secțiunii sale transversale.

Rezultantă vectorul R este rezolvată în două forțe componente: forța N, dirijate de-a lungul axei fasciculului și se numește o forță longitudinală și forța T care acționează în planul secțiunii transversale și a numit o forță laterală (figura 5.1, a.). Moment M este descompus în două elemente constitutive: momentul care acționează în planul secțiunii transversale și a numit cuplul și momentul care acționează într-un plan perpendicular pe secțiunea transversală și numita momentului de încovoiere (Figura 5.1b.).

Fiecare dintre forțele interne corespund unui anumit tip de Fig. 5.1 deformarea fasciculului. N corespunde forței longitudinale a tensiunii (sau compresiune), forța laterală T - cuplul de deplasare - torsiune și momentul de încovoiere - îndoire. Diferite combinații de astfel de indoire compresiune, torsiune și m îndoire. P. Constitui impedanță complexă.

Forțele N internă și fiecare caracterizate prin forță magnitudine-un parametru. Transversal T forță se caracterizează prin doi parametri, de exemplu, mărimea acestei forțe și direcția (în planul secțiunii transversale a lemnului). Este mai convenabil pentru a determina efectul T prin constitutivă forțe transversale paralele cu cele două axe perpendiculare între ele, situate în planul secțiunii transversale a fasciculului (fig. 5.1, a). Momentul de încovoiere Mn este caracterizată de doi parametri; este de obicei pe cele două componente ale momentului încovoierea z axe și y.

Astfel, interacțiunea dintre oricare două părți ale structurii se caracterizează prin trei componente ale vectorului rezultant și cele trei componente ale momentului principal al forțelor interne generate în această secțiune transversală. Aceste componente sunt numite factori de forță internă sau forțele interne.

Luați în considerare metoda generală determinarea forțelor interne, numite de secțiuni.

Am tăiat tija (fig. 6.1, a) planul ce coincide cu secțiunea transversală a tijei. Rezultantă Secțiunea transversală în cazul general, există șase forțe interne (figura 6.1, b, c.).

(. Figura 6.1 c) Partea dreaptă a barei este în echilibru; Prin urmare, forța externă aplicată acesteia, echilibrat de forțe interne care acționează pe partea dreaptă. Dar aceleași forțe externe sunt echilibrate și sarcina aplicată pe partea stângă a tijei (forțele) precum și întregul miez în ansamblu (fig. 6.1, a) este, de asemenea, în echilibru. În consecință, sarcina aplicată pe partea stângă a tijei (forță) și forțele interne care acționează pe partea dreapta este echivalentă static reciproc.

Astfel, proiecția pe orice eforturi secheniiu interne axa exercitate de partea stângă a barei de pe dreapta, este proiecția pe această axă a tuturor forțelor exterioare aplicate pe partea stângă. In mod similar, momentul cu privire la orice forțe interne axă în secțiunea transversală, exercitate de partea stângă a tijei spre dreapta, egal cu momentul forțelor exterioare aplicate pe partea stângă în raport cu această axă.

Dintre cele șase forțe interne care acționează în secțiune transversală a tijei, proiecția cinci eforturi pe fiecare dintre axele sunt zero. In mod similar momentele sunt egale cu zero și cinci forțe interne pe fiecare dintre respectivele axe. Acest lucru face ușor pentru a determina forțele interne în tija, proiecția pe toate forțele interne y sau z care acționează pe partea dreaptă a barei axei x sau (fig. 6.1, c) și toate forțele externe aplicate pe partea stângă (fig. 6.1, b ) sau puncte le definesc în raport cu una dintre respectivele axe.

Definiți, de exemplu, amplitudinea forței longitudinale N în secțiunea transversală prezentată în fig. 6.1, de asemenea. După cum se poate observa din Fig. 6.1, în proiecția pe axa forțelor interne care acționează pe partea dreaptă a barei, este în cazul în care proiecțiile își asumă o direcție pozitivă de la dreapta la stânga. Prin urmare, forța N este egală cu suma proiecțiilor pe axa tuturor forțelor exterioare care acționează pe partea stângă a benzii (adică forța -. .. Figura 6.1 b). La fel de valoare, de exemplu, un cuplu în secțiunea transversală a barei este suma cuplurilor (fig. 6.1, b) în jurul axei dacă COUNT momente pozitive îndreptate în sensul acelor de ceasornic (așa cum se vede de la capătul din stânga al axei x spre dreapta), și altele asemenea. D.

Forțele interne care acționează în secțiune transversală din partea stângă spre dreapta, poate fi determinată de forțele exterioare aplicate nu spre stânga și spre dreapta. În acest caz, direcția proiecțiilor obținute prin forțe externe pe axele selectate și momente despre aceste axe trebuie să fie schimbat la opusă.

Forțele interne în orice secțiune este de obicei determinată de forțele exterioare aplicate la partea structurii (situată pe o latură a părții examinate), care acționează asupra forțelor mici.

În mecanica teoretică, în statică, utilizat pe scară largă de înlocuire a sistemului de forțe și trecerea lor prin puterea rezultantă acțiunile sale. Puterea materialelor nu este întotdeauna posibil, deoarece poate duce la rezultate incorecte. De exemplu, este clar că în determinarea forțelor interne în secțiune transversală (fig. 6.1, a) înlocuirea mai multor forțe aplicate pe corpul pe oricare parte a acestei secțiuni, rezultanta lor este inacceptabilă, deoarece ar modifica valorile forțelor interne. Din același motiv, este transferul inacceptabil de orice forță aplicată pe partea stângă a secțiunii transversale, prin acțiunile sale, până la un punct situat în partea dreaptă a acestei secțiuni.