Объемные или массовые силы.

Сосредоточ силы — силы, действующие на небольших участках поверхности детали Распределенные силы приложены значительным участкам поверхности Объемные или массовые силы приложены каждой частице материала

1.2. Внешние и внутренние силы. Если конструкция рассматривается изолированно от окружающих тел, то действие последних на нее заменяется силами, которые на­зываются внешними. Внешние силы, действующие на тело, мож­но разделить на активные (независимые) и реактивные. Реак­тивные усилия возникают в связях, наложенных на тело,.

По способу приложения внешние силы делятся на объемные и поверхностные.

Объемные силы распред по всему объему рассматривае­мого тела и приложены к каждой его частице. К объ­емным силам относятся собственный вес сооружения, Поверхностные силы приложены к участкам поверхности. Поверхностные нагрузки под­разделяются на сосредоточенные и распределенные. К первым от­носятся нагрузки, реальная площадь. Если же площадь приложения нагрузки сопоставима с площадью поверхности тела, то такая нагрузка рассматривается как распределенная. Взаимодей между частями рассматриваемого тела характе­ризуется внутренними силами, Величины внутренних усилий определяются с применением метода сечений ,. Если при действии внешних сил тело находится в состоянии равновесия, то любая отсеченная часть тела вместе с приходящимися на нее внешними и внутренними усилиями также находится в равновесии, следовательно, к ней применимы уравнения равновесия.

Внутренние усилия должны быть так распределены по сече­нию, чтобы деформированные поверхности сечения при совме­щении правой и левой частей тела в точности совпадали.

Напряжения и деформации при сдвиге

Сдвигом называется такой вид деформации, при которой в любом поперечном сечении бруса возникает только попе­речная сила. Рассмотрим брус площадью поперечного сечения А, перпен­дикулярно оси которого Для определения поперечной силы применим метод сечений

Во всех точках поперечного сечения действуют распределен­ные силы, равнодействующую которых определим из условия равновесия оставленной части бруса: Попереч сила есть рав­нодействующая внутренних касательных сил в поперечном сечении Естественно считать, что при сдвиге в поперечном сече­нии бруса действуют только касательные напряжения Предполагаем, что эти напряжения распределены по сечению равномерно и, следовательно, их можно вычислить Очевидно, что при сдвиге форма сечения на значение напряжения не влияет.

. Деформация сдвига характеризуется углом Y и называется углом сдвига или Величина, на которую смещается подвижная грань относительно неподвижной, называется аб­солютным сдвигом. Относительный сдвиг Y выражается в радианах.

Закон Гука при сдвиге

Закон Гука формулируется так: касательное напря­жение прямо пропорционально относительному сдвигу.

Математически закон Гука можно записать в виде равенства

Коэффициент пропорциональности С характеризует жест­кость материала и называется модулем сдвига

4.6, 1. Расчет заклепочных соединенийОдним из видов разрушения указанного соединения является срез заклепки по сечениям т-п и т₁-n₁, такая заклепка называется двухсрезной. Найдем предельную силу S_ср которую может выдержать одна двух-срезная заклепка по условию среза. Следовате, предполаг, что в предельном состоянии касательные напряжения распределены равномерно по сечению среза и равны R _ср.

Подставляя выражение в формулу (4.8), получим S _СР для двух-срезной заклепки:

Если склепываемый пакет содержит больше трех листов, то заклепка может иметь не два, а большее число срезов. Для заклепки, имеющей k срезов, S ср определяют по формуле

Смятие: общая формула

Экспериментально устанавливается расчетная величина условных напряжений смятия.

Ясно, что из двух сил, найденных по смятию и по срезу, расчетной заклепки является меньшая из них.

Обратимся теперь к определению необходимого числа заклепок при действии на соединение силы N(Сделаем допущение о том, что сила распределяется между всеми заклепками поровну.

Необходимое число заклёпок найдём по формуле