Статикалық анықталмаған есептерді шешу

Статикалық анықталмаған конструкцияларды есептеу үшін, олардың статикалық, геометриялық және физикалық жақтарын қарастыра отырып құрылған теңдеулерді бірге шешеді. Есептеу жолы темендегідей.

Есептің статикалық жағы. Берілген жүйе үшін белгісіз реакциялар арқылы өрнектелген статиканың теңдеулерін құрып, статикалық анықталмау дәрежесін анықтаймыз.

Есептің геометриялық жағы. Конструкцияны деформацияланған күйінде қарастырып, жеке элементтерінің деформацияларының арасындағы байланысты өрнектейтін теңдеу құрамыз. Құрылған теңдеу бірлесіп деформациялану теңдеуі деп аталады.

Есептің физикалық жағы. Гук заңына сүйене отырып, конструкция элементтерінің деформацияларын немесе орын ауыстьтру шамаларын, белгісіз ішкі күштері арқылы өрнектейміз.

Синтез. Статикалық, геометриялық және физикалық теңдеулерді бірге шешіп, белгісіз күштерді анықтаймыз.

Конструкция элементтерін болтпен немесе шегендеп бекіту үшін оларда арнайы тесіктер әзірленеді. Кейбір цилиндр пішінді стерженьдер, конструкциялық ерекшеліктеріне байланысты сақина тәріздес әр түрлі ойықтармен қамтамасыз етіледі. Көлденең қималары тұрақты созылған стерженьдердің кез келген қимасындағы нүктелерде кернеу бір қалыпты таралып әсер ететіні бізге мәлім. Ал олардың бойында әр түрлі тесіктердің болуы тік кернеудің қима бетінде таралу заңдылығын өзгертетіні теориялық және тәжірибелік зерттеулермен дәлелденген.

Стерженьнің шоғырландырғышы жоқ аралығындағы қима ауданы Ғ_брут деп, ал шоғырландырғышы бар аралықтағы қима ауданы F_нетто деп белгіленеді (III.33-сурет). Жергілікті кернеулер әсер еткен нүктелерден кейінгі нүктелерде кернеу тез кеміп орташа кернеу шамасына жуықтайды

Ең үлкен кернеудің орташа кернеуге қатынасын шоғырлану коэффициенті деп атайды

Шоғырлану коэффициентінің мәні шоғырландырғыштардың пішіндері мен өлшемдеріне байланысты серпімділік теориясының әдістерімен анықталады. Сондықтан, бұл коэффициент теориялық шоғырлану коэффициенті деп те аталады.

Шоғырланған жергілікті кернеулердің пластикалық және морт материалдарға тигізетін әсері әр түрлі. Статикалық күш әсер еткен пластикалық материалда, шоғырланған жергілікті кернеу аққыштық шегіне жетіп тоқтайды. Күш өскен сайын, қиманың қалған нүктелеріндегі кернеулер аққыштық шегіне дейін біртіндеп өсіп, шоғырландырғыштардың екі жағында пластикалық зона пайда болады. Материалдың сыртқы күшке қарсыласу қабілеті, барлық нүктелердегі кернеу шамасы аққыштық шегіне жеткенде жойылады (III.32, д-сурет). Осыған байланысты, статикалық күш әсер еткен пластикалық материалдардың шоғырландырғыштарға сезімталдығы мардымсыз. Тиімді шоғырландыру коэффициентінің шамасы бірге жуық. Ал динамикалық күш әсер еткен пластикалық материалдар, келеміндегі кернеу шоғырландырғыштарына өте сезімтал.

Морт материалдар қирап сынғанша серпімді деформацияланатындықтан, тиімді шоғырлану коэффициентін анықтау қажетсіз. Мұндай материалдардан жасалынған элементтерді беріктікке есептегенде, серпімділік теориясының әдістерімен анықталған теориялық шоғырлану коэффициенті (а_ш) пайдаланылады.

4-ДӘРІС. ЖАЗЫҚ ҚИМАЛАРДЫҢ ГЕОМЕТРИЯЛЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫ