Напряжения

Интенсивность внутренних сил в разных точках сечения может быть различной. При увеличении нагрузки на элемент конструкции увеличиваются внутренние силы и, соответственно, увеличивается их интенсивность во всех точках сечения. Если в некоторой точке интенсивность внутренних сил достигнет определенного предельного для данного материала значения, в этой точке возникает трещина, развитие которой приведет к разрушению элемента, или возникнут недопустимые пластические деформации. Следовательно, о прочности элементов конструкций следует судить не по значению внутренних силовых факторов, а по их интенсивности. Меру интенсивности внутренних сил называют напряжением.

Пусть в поперечном сечении бруса на элементарной площадке ΔА действует внутренняя сила ΔF_внутр (рисунок 106).

Рисунок 106 Рисунок 107

Полным истинным напряжением в точке называется внутренняя сила, приходящаяся на единицу площади:

(71)

Единицы напряжения (паскаль и мегапаскаль) 1 Па = 1 ; = 10⁶ Па.

Полное напряжение р раскладывают на две перпендикулярные составляющие: нормальное σ (сигма) и касательное τ (тау) напряжения (рисунок 107).

Нормальное напряжение σ – это внутренняя сила, действующая на единицу площади сечения и перпендикулярная сечению.

Касательное напряжение τ – это внутренняя сила, действующая на единицу площади сечения и лежащая в этом сечении.

Подумай и ответь на вопросы

45 Какая деформация возникла в теле, если после снятия нагрузки размеры и форма тела полностью восстановились?

1) упругая; 2) пластическая.

46 При подъеме груза оборвался канат. Что послужило причиной обрыва?

1) недостаточная прочность каната;

2) недостаточная жесткость каната.

47 Велосипедная спица резко искривилась под действием сжимающей силы. Почему произошло изменение прямолинейной формы спицы?

1) Из-за недостаточной прочности;

2) Из-за недостаточной жесткости;

3) Из-за недостаточной устойчивости.

48 Изменятся ли значения внутренних силовых факторов в зависимости от того, будут они вычислены по внешним силам, расположенным слева от сечения, или справа от него?

1) не изменятся;

2) изменятся.

49 Какие внутренние силовые факторы возникают в сечениях брусьев? Какой вид нагружения испытывает каждый брус?

Рисунок 108

50 Можно ли с помощью метода сечений определить закон распределения внутренних сил по сечению?

1) можно; 2) нельзя.

51 Какое напряжение характеризует сопротивление сдвигу частиц материала?

1) нормальное σ;