Напряжения при растяжении и сжатии

При растяжении и сжатии в сечении действует только нормальное напряжение.Напряжения в поперечных сечениях могут рассматриваться как силы, приходящиеся на единицу площади.Таким образом, направление и знак напряжения в сечении совпадают с направлением и знаком силы в сечении (рис.32.). Исходя из гипотезы плоских сечений, можно предположить, что напряжение при растяжении и сжатии в пределах каждого сечения не меняются. По этому напряжение можно рассчитать по формуле: где Nz — продольная сила; А — площадь поперечного сечения.Величина напряжения прямо пропорциональна продольной силе и обратно пропорциональна площади поперечного сечения. Нормальные напряжения действуют прирастяжении от сечения (рис. 33а), а при сжатии к сечению (рис. 336).Размерность (единица измерения) напряжений — (Па), однако это слишком малая единица, и практически напряжения рассчитывают в При определении напряжений брус разбиваютНа участки нагружений, в пределах которыхпродольные силы не изменяются, и учитывают места изменений площади поперечных сечений.Рассчитывают напряжения по сечениям, и расчёт оформляют в виде эпюры нормальных напряжений. Строится и оформляется такая же эпюра, как и эпюра продольных сил.Рассмотрим брус, нагруженный внешними силами вдоль оси (рис. 34). Рис. 34. Обнаруживаем три участка нагружения и определяем величины продольных сил.Участок 1: Ni=0. Внутренние продольные силы равны нулю.Участок 2: N2=2F.Продольная сила на участке положительна.Участок 3: N3=2F-3F=-F. Продольная сила на участке отрицательна.Брус — ступенчатый.С учётом изменения величин площади поперечного сечения участков напряжений больше. Строим эпюры продольных сил и нормальных напряжений.Масштабы эпюр могут быть разными и выбираются исходя из удобства построения.Изучая деформации при растяжении и сжатии, обнаруживаем, что выполняется гипотеза плоских сечений и принцип смягчения граничных условий.Гипотеза плоских сечений заключается в том, что поперечное сечение бруса, плоское перпендикулярное оси, после деформаций остаётся плоским и перпендикулярным оси.

Следовательно, продольные внутренние волокна удлиняются одинаково, а внутренние силы упругости разделены по сечению равномерно.

Техническая механика, основы технической механики