Условие задачи
Нагруженный ступенчатый стержень из хрупкого материала с одним свободным, а с другим жестко закрепленным концом работает на центральное растяжение и сжатие, либо только на растяжение или сжатие. Ось координат проходит по центральной оси стержня.
Дано:
Р1 = 800 Н, Р2 = 1200 Н, FAB = 100 мм2, FBС = 50 мм2, Е = 2·106 МПа (Н/мм2).
Требуется:
построить эпюры внутренних продольных сил нормальных напряжений и перемещений поперечных сечений стержня;
проверить перемещение свободного конца, используя принцип независимости действия сил;
роверить стержень на прочность полагая, что стержень изготовлен из хрупкого материала с пределом прочности при растяжении МПа и сжатии МПа.
си стержня.
Ответ
Разбиваем длину стержня на четыре силовых участка: I, II, III, IV, как показано на рис.8.2,а) в пределах каждого из которых проводим поперечные сечения:
1-1 и т.д. и используя метод сечений находим продольные силы NX.
N1 = 0,
N2 = - P1 = - 800 H,
N3 = - P1 = - 800 H,
N4 = - P1 + P2 = - 800 + 1200 = 400 H. По полученным результатам строим эпюру продольных сил NX (рис.8.2,б).
1 = N1/F1 = 0/FBC = 0,
2 = N2/F2 = - 800/FBC = - 800/50 = -16,0 H/мм2 = -16,0 МПа [с] = 200 МПа,
3 = N3/F3 = - 800/FАВ = - 800/100 = - ...