Условие задачи
Для заданного вала требуется:
1. Раскрыть статическую неопределимость и построить эпюры моментов, напряжений и углов поворотов сечений;
2. Подсчитать работу внешних моментов и потенциальную энергию деформации;
3. Определить максимальное напряжение и коэффициент запаса по текучести.
4. Вычислить максимальный угол поворота сечения.
Участки вала соединяются абсолютно жёсткими фланцами, толщиной которых следует пренебречь.
Исходные данные:
l = 100 мм;
M = 400 H∙м;
τТ = 200 МПа;
G = 8·104 МПа;
d = 20 мм;
D = 2d;
a = d
Ответ
1. Рассмотрим равновесие вала, отбросим заделки и заменим их действие реакциями МR1 и МR2.
Составим уравнение равновесия:
Таким образом, система один раз статически неопределима.
Составим уравнение совместности деформаций.