-
Главная
-
Полезные советы
-
Продольно-поперечный изгиб.
Продольно-поперечный изгиб.
Рассмотрим нагружение прямого шарнирно закреплённого стержня продольной силой F и системой поперечных сил. Такой вид нагружения принято называть продольно-поперчным изгибом. Обозначим
у(z) прогиб балки в сечении c абсциссой z. Воспользуемся дифференциальным уравнением упругой линии балки, в котором изгибающий момент можно рассматривать как сумму моментов поперечных сил

и момента продольной силы F·y. Полный прогиб
у складывается из прогиба
уп от поперечных сил и дополнительного прогиба
у-уп от осевой силы F.

Полный прогиб
у больше суммы прогибов, возникающих при раздельном действии поперечных и продольных сил, так как при действии только силы F прогиб
равен нулю. Следовательно, в данном случае принцип независимости действия сил не применим.
( 8.5 ) .
Разделим левую и правую части выражения (9.5) на EI :
(8.6)
Так как

, то подставив это значение в (8.6), получим

,
или
(8.7).
Для упрощения решения предполагается, что дополнительный прогиб

по длине балки изменяется по синусоиде, т.е.
(8.8).
Это допущение позволяет получить точные результаты при действии на балку поперечной нагрузки, направленной в одну сторону.
С учётом (8.8) выражение (8.7) примет вид:
![clip_image002[6] clip_image002[6]](https://moscow-stud.com/wp-content/uploads/76586e87b589_8F4B/clip_image0026_thumb.gif)
.
После двухкратного дифференцирования этого уравнения получим
![clip_image004[4] clip_image004[4]](https://moscow-stud.com/wp-content/uploads/76586e87b589_8F4B/clip_image0044_thumb.gif)
, или
![clip_image006[4] clip_image006[4]](https://moscow-stud.com/wp-content/uploads/76586e87b589_8F4B/clip_image0064_thumb.gif)
.
Из этого равенства на ходим
![clip_image008[4] clip_image008[4]](https://moscow-stud.com/wp-content/uploads/76586e87b589_8F4B/clip_image0084_thumb.gif)
.
Выражение
![clip_image010[4] clip_image010[4]](https://moscow-stud.com/wp-content/uploads/76586e87b589_8F4B/clip_image0104_thumb.gif)
=F
э совпадает в формулой Эйлера, тогда у=
(8.9)
Необходимо отличать эйлерову силу F
э от критической силы F
кр, вычисляемой по формуле Эйлера для стержней большой гибкости (
![clip_image014[4] clip_image014[4]](https://moscow-stud.com/wp-content/uploads/76586e87b589_8F4B/clip_image0144_thumb.gif)
). Эйлерова сила F
э не зависит от гибкости стержня.
Из формулы (8.9), что отношение

является критерием жесткости при продольно поперечном изгибе. Если
![clip_image016[1] clip_image016[1]](https://moscow-stud.com/wp-content/uploads/76586e87b589_8F4B/clip_image0161_thumb.gif)
→ 0, жёсткость балки велика и

. При
![clip_image016[2] clip_image016[2]](https://moscow-stud.com/wp-content/uploads/76586e87b589_8F4B/clip_image0162_thumb.gif)
→ 1 жёсткость мала, балка очень гибкая и у→ ∞, т.е., прогибы многократно возрастают по сравнению с

.
Формула (8.9) достаточно точная при F≤F
кр.
Если испытываете трудности в написании
контрольной работы по сопротивлению материалов, оформите заявку и Вы узнаете сроки и стоимость работы. Цена - от 99 рублей.