Какой вид нагружения стержня называются осевым растяжением (сжатием).

Виды нагружения бруса, при котором в его поперечном сечении возникает только один внутренний силовой фактор – , называемый растяжением или сжатием.

 

Как вычисляется значение продольной силы в произвольном поперечном сечении стержня?

Значение продольной силы в произвольном поперечном сечении стержня вычисляется по формуле N = ∑F

 

 

Что такое эпюра продольных сил и как она строится?

Эпюра продольных сил - это график показывающий изменение величины продольных сил сечение бруса по его длине.

 

Чтобы построить эпюру нужно знать следующий алгоритм построения:

1. Разбиваем брус на участке ограниченными точками приложения сил (разбивка на участке ведётся с незакреплённого участка бруса).

2. Используя метод сечений определяют величину продольных сил сечения каждого участка (резать с незакреплённого участка).

3. Строим эпюру продольных сил, выбрав соответствующий масштаб.

 

Как распределены нормальные напряжения в поперечных сечениях центрально-растянутого или центрально-сжатого стержня, и по какой формуле они определяются?

 

Нормальных напряжений S = const. Тогда N = S· F, откуда получим формулу для определения нормальных напряжений в поперечном сечении при растяжении

 

Что называется удлинением стержня (абсолютной продольной деформацией)? Что такое относительная продольная деформация? Каковы размерности абсолютной и относительной продольных деформаций?

Если же по длине стержня возникает неоднородное напряженное состояние, то для определения его абсолютного удлинения необходимо рассмотреть бесконечно малый элемент длиной dz. При растяжении он увеличит свою длину на величину D dz и его деформация составит: .

относительной продольной деформацией называют деформацией относительно деформируемого предмета

 

Что называется модулем упругости Е? Как влияет величина Е на деформации стержня?

8.

Модуль упругости — общее название нескольких физических величин, характеризующих способность твёрдого тела упруго деформироваться при приложении к нему силы.

В области упругой деформации модуль упругости тела определяется производной (градиентом) зависимости напряжения от деформации, то есть тангенсом угла наклона диаграммы напряжений-деформаций.

Коэффициент пропорциональности E - модуль продольной упругости, его величина постоянна для каждого материала. Он характеризует жесткость материала, т.е. способность сопротивляться деформированию под действием внешней нагрузки..

 

 

Сформулируйте закон Гука. Напишите формулы для абсолютной и относительной продольных деформаций стержня.

В пределах малых удлинений для большинства материалов справедлив закон Гука - нормальные напряжения в поперечном сечении прямо пропорциональны относительной линейной деформации .

Формулы для абсолютной и относительной продольных деформаций стержня: ; ;

 

 

Что происходит с поперечными размерами стержня при его растяжении (сжатии)?

Наблюдения показывают, что его удлинение в продольном направлении сопровождается пропорциональным уменьшением поперечных размеров стержня.

Что такое коэффициент Пуассона? В каких пределах он изменяется?

Коэффициент Пуассона (обозначается как или) — абсолютная величина отношения поперечной и продольной относительной деформации образца материала. Этот коэффициент зависит не от размеров тела, а от природы материала, из которого изготовлен образец. Коэффициент Пуассона и модуль Юнга полностью характеризуют упругие свойства изотропного материала.

При приложении к телу растягивающего усилия оно начинает удлиняться (то есть продольная длина увеличивается), а поперечное сечение уменьшается. Коэффициент Пуассона показывает, во сколько раз поперечная деформация деформируемого тела больше продольной деформации, при его растяжении или сжатии. Для абсолютно хрупкого материала коэффициент Пуассона равен 0, для абсолютно несжимаемого — 0,5. Для большинства сталей этот коэффициент лежит в районе 0,3, для резины он примерно равен 0,5.