• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Схематизация опорных устройств

Пространственное твердое тело имеет шесть степеней свободы перемещений - три поступательных движения и три вращательных вокруг трех взаимно перпендикулярных осей. Плоское тело имеет только три степени свободы — два поступательных движения в направлении двух осей и вращение вокруг третьей оси. Опорные устройства препятствуют тем или иным из указанных перемещений тела или вообще исключают всякое его движение. Опорные устройства классифицируются по числу связей, накладываемых на перемещения опорных точек (узлов) тела. Связь обычно представляют в виде стержня, соединяющего тело с опорной поверхностью. Если нет специального указания, опорные связи и поверхности считаются абсолютно жесткими.

При нагружении тела на него со стороны опорных связей начинают действовать силы, называемые опорными реакциями. Опорные реакции находятся из уравнений равновесия тела, у которого опорные связи мысленно удалены и заменены силами, направленными вдоль снятых связей.

Для плоского тела, и в частности для плоского бруса, основными видами опор являются шарнирно-подвижная, шарнирно-неподвижная и защемляющая неподвижная.

Шарнирно-подвижная, или, иначе, катковая опора исключает перемещение опорного узла А в направлении, перпендикулярном опорной поверхности, но не препятствует вращению тела вокруг опорной точки и поступательному перемещению параллельно опорной поверхности. Такой опоре соответствует одна опорная реакция, направленная перпендикулярно опорной поверхности. Схематические изображения катковой опоры представлены на рисунок 1.3. Там же показано направление опорной реакции.

РРёСЃСѓРЅРѕРє 1.3. Шарнирно-подвижная РѕРїРѕСЂР°

Шарнирно-неподвижная, или, короче, шарнирная РѕРїРѕСЂР° исключает РІСЃСЏРєРѕРµ поступательное движение РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ узла A, РЅРѕ РЅРµ препятствует вращению тела РІРѕРєСЂСѓРі РѕРїРѕСЂРЅРѕР№ точки. Реакцию такой РѕРїРѕСЂС‹, направление которой заранее неизвестно, принято раскладывать РЅР° РґРІРµ составляющие R_x Рё R_y, направленные РїРѕ касательной Рё нормали Рє РѕРїРѕСЂРЅРѕР№ поверхности, как показано РЅР° СЂРёСЃСѓРЅРѕРє 1.4. РќР° этом же СЂРёСЃСѓРЅРєРµ представлены схематические изображения шарнирных РѕРїРѕСЂ.

РРёСЃСѓРЅРѕРє 1.4. Шарнирно-неподвижная РѕРїРѕСЂР°

Защемляющая неподвижная опора, или, иначе, заделка (рисунок 1.5) исключает поступательные и вращательные движения тела. В соответствии с тремя связями, накладываемыми на тело, реакциями заделки являются силы R_x и R_y и опорный момент M. Конструктивное оформление опорных устройств каждого из указанных типов отличается большим разнообразием. В приведенных на рисунок 1.3, 1.4 и 1.5 общепринятых схематических изображениях опор подчеркиваются их самые характерные особенности.

РРёСЃСѓРЅРѕРє 1.5. Неподвижная РѕРїРѕСЂР°

Схематизация системы внешних сил

Внешние силы, воспринимаемые конструкциями и их деталями называются нагрузками. К внешним силам относят также и реакции связей. Внешние силы могут быть сосредоточеннымиираспределенными, объемнымииповерхностными,статическимиидинамическими. Под сосредоточенными силами подразумевают давления, распределенные по небольшой части поверхности тела, а не сосредоточенные в одной точке. К объемным относятся силы тяжести, силы магнитного притяжения, инерционные силы и т.д. Объемные силы непрерывно распределены по всему телу. Поверхностные силы являются результатом взаимодействия твердых тел или воздействия на них внешней среды, например потока воздуха на крыло самолета. Поверхностные силы распределены по поверхности тела.

Статические силы изменяются столь медленно и плавно, что возникающими при этом ускорениями движущихся масс можно пренебречь. При статическом нагружении можно считать, что нагрузки во всех точках тела воспринимаются одновременно. При динамическом нагружении возникают значительные инерционные силы, которые нужно учитывать наряду с другими нагрузками.

В сопротивлении материалов изучают действие только уравновешенных систем внешних и внутренних сил. Поэтому при рассмотрении вопросов равновесия деформируемого тела применимы все законы статики и динамики твердого тела. Можно перемещать силы вдоль линии их действия, заменять системы сил статически эквивалентными системами и т.д. При определении деформаций, энергий деформаций и других величин, связанных с перемещениями, указанные действия производить нельзя.

Рассмотрим методику схематизации системы внешних СЃРёР», действующих РЅР° тело РЅР° примере Р±СЂСѓСЃР° СЃ прямолинейной РѕСЃСЊСЋ (СЂРёСЃСѓРЅРѕРє 1.6). Вместо Р±СЂСѓСЃР° изображается его РѕСЃСЊ, представляющая СЃРѕР±РѕР№ геометрическое место центров тяжестей поперечных сечений. Р’СЃРµ действующие РЅР° Р±СЂСѓСЃ нагрузки сводятся Рє РѕСЃРё. РџСЂРё этом нагрузки, приложенные Рє участкам небольших размеров РїРѕ сравнению СЃ размерами Р±СЂСѓСЃР°, заменяются сосредоточенными силами. Р’ противном случае нагрузка остается распределенной РїРѕ линии. РџСЂРё переносе СЃРёР» РІ направлении перпендикулярном РёС… линиям действия возникают сосредоточенные моменты.

Сосредоточенные силы P измеряются в ньютонах [Н], сосредоточенные моменты M имеют размерность [Нм], интенсивность распределенной по линии нагрузки q измеряется в [Н/м].

РРёСЃСѓРЅРѕРє 1.6. Схематизация системы приложенных СЃРёР»

Переглядів: 1307