1. Главная
  2. Библиотека
  3. Сопротивление материалов
  4. Расчёт главных напряжений в точке 5 Дано: - Нормальная...
Решение задачи на тему

Расчёт главных напряжений в точке 5 Дано: - Нормальная сила: p4 = 2400 Н - Момент: m1 = -2400 Н·мм - Касательное напряжение: q = -3 МПа - Толщина сечения: t = 25 мм — Шаг 1. Определение нормального напряжения σx σx = (p4)/(t) = 2400/25 = 96 МПа — Шаг 2.

  • Сопротивление материалов
  • #Анализ напряжённо-деформированного состояния
  • #Конструкционная прочность и расчёт на прочность
Расчёт главных напряжений в точке 5 Дано: - Нормальная сила: p4 = 2400 Н - Момент: m1 = -2400 Н·мм - Касательное напряжение: q = -3 МПа - Толщина сечения: t = 25 мм — Шаг 1. Определение нормального напряжения σx σx = (p4)/(t) = 2400/25 = 96 МПа — Шаг 2.

Условие:

Расчёт главных напряжений в точке 5

Дано:

- Нормальная сила: p4 = 2400 Н
- Момент: m1 = -2400 Н·мм
- Касательное напряжение: q = -3 МПа
- Толщина сечения: t = 25 мм



Шаг 1. Определение нормального напряжения σx


σx = (p4)/(t) = 2400/25 = 96 МПа




Шаг 2. Определение касательного напряжения τ_(xy)

Касательное напряжение от q задано:


τ_(xy) = -3 МПа




Шаг 3. Расчёт главных напряжений σ1 и σ2

Главные напряжения при σy = 0:


σ(1,2) = (σx)/2±√(((σx)/2)2 + τ(xy)2)


Подставляем значения:


σ_(1,2) = 48 ±√(482 + 32) = 48 ±√(2304 + 9) = 48 ±√2313



√2313≈ 48.1


Следовательно:


σ1 = 48 + 48.1 = 96.1 МПа



σ2 = 48 - 48.1 = -0.1 МПа




Ответ:

- Главное напряжение σ1 ≈ 96.1 МПа
- Главное напряжение σ2 ≈ -0.1 МПа

Решение:

Давайте подробно разберем расчет главных напряжений в точке 5.

Шаг 1. Определение нормальн...

Нормальное напряжение σ_x рассчитывается по формуле:

σ4}{t}

где:

  • p4=2400Нp_4 = 2400 \, Н (нормальная сила)
  • t=25мм=0.025мt = 25 \, мм = 0.025 \, м (толщина сечения)

Подставляем значения:

σx=24000.025=96000Па=96МПа σ_x = \frac{2400}{0.025} = 96000 \, Па = 96 \, МПа

Касательное напряжение задано:

τxy=3МПа τ_{xy} = -3 \, МПа

Главные напряжения рассчитываются по формуле:

σx}{2} \pm \sqrt{\left(\frac{σ{xy}^2}

Подставляем значения:

  1. Сначала находим σx2\frac{σ_x}{2}:
σx2=962=48МПа \frac{σ_x}{2} = \frac{96}{2} = 48 \, МПа
  1. Теперь находим \sqrt{\left(\frac{σ{xy}^2}:
τxy2=(3)2=9МПа2 τ{xy}^2 = (-3)^2 = 9 \, МПа^2

Теперь подставляем в корень:

482+9=2304+9=2313 \sqrt{48^2 + 9} = \sqrt{2304 + 9} = \sqrt{2313}

Теперь вычислим 2313\sqrt{2313}:

231348.1МПа \sqrt{2313} \approx 48.1 \, МПа

Теперь подставляем все в формулу для главных напряжений:

σ1=48+48.1=96.1МПа σ_1 = 48 + 48.1 = 96.1 \, МПа
σ2=4848.1=0.1МПа σ_2 = 48 - 48.1 = -0.1 \, МПа
  • Главное напряжение σ196.1МПаσ_1 \approx 96.1 \, МПа
  • Главное напряжение σ20.1МПаσ_2 \approx -0.1 \, МПа

Таким образом, мы получили главные напряжения в точке 5.

Выбери предмет