Понятие о нормальных и касательных напряжениях

Напряжение – внутренняя сила, отнесенная к единице площади в данной точке рассматриваемого сечения (иначе говоря, интенсивность внутреннего усилия в данной точке сечения).

По величине напряженя можно судить о прочности, определив напряжение и сравнив с предельными можно судить о том, прочная конструкция или нет.



На иллюстрации мы имеем тело произвольной формы, оно удовлетворяет гепотизе сплошности и нагруженно произвольной, самоуравновешенной системой внешних сил.

Определим напряжение в произвольной точке тела. Для этого рассекаем тело плоскостью проходящей в этой точке, и отделяем одну часть.



Штриховкой показано поперечное сечение которым мы разрезали это тело.

ν - нормаль к данному поперечному сечению.

ΔA - это малая площадка вокруг той точки, в которой мы хотим определить напряжение.

ΔR - равнодействующая внешних сил на данной площадке.

Нпряжение - это предел отношения силы ΔR к площадке ΔA.

pν=limΔA→0ΔRΔA - вектор полного напряжения

Если разрезать тело другой плоскостью проходящей через эту точку, то напряжение будет другим, так как будет другая система сил. Т.е. понятие напряжения связанно с плоскостью проходящей через эту точку.


Производить расчёты используя главный вектор напряжения pν неудобно, поэтому спроецируем его на две взаимно перпендикулярные оси.

σν Нормальное напряжение – интенсивность осевого внутреннего усилия, или осевое усилие, приходящееся на единицу площади в данной точке рассматриваемого сечения.
τν Касательное напряжение - интенсивность внутренних поперечных сил, или поперечная сила, приходящаяся на единицу площади в данной точке рассматриваемого сечения.
Размерность напряжения: Н/м2, то есть Па (МПа, кПа).

Таким образом, на площадке могут возникать два вида напряжений: нормальные и касательные. В соответствии с двумя видами напряжений на наиболее опасной площадке (там, где напряжения максимальны) может реализовываться два различных механизма разрушения – отрыв или срез .


Комментарии

Добавить комментарий

Чтобы оставить комменатрий необходимо Авторизоваться