Кручение

Изгиб

Сдвиг

Деформация сдвига возникает, если на тело дей­ствует касательная сила, приложенная параллель­но закрепленному основанию (рис. 11.3). В этом слу­чае направление смещения свободного основания параллельно приложенной силе и перпендикуляр­но боковой грани. В результате деформации сдвига прямоугольный параллелепипед превращается в ко­соугольный. При этом боковые грани смещаются на некоторый угол у, называемый углом сдвига.

Абсолютная деформация сдвига измеряется величиной смеще­ния свободного основания (Д/). Относительная деформация сдви­га определяется через тангенс угла сдвига tgy, называемый отно­сительным сдвигом. Так как угол у обычно мал, то можно считать

tg(y) - У-

При сдвиге в образце возникает напряжение сдвига х (касатель­ное напряжение), которое равно отношению силы (F) к площади основания (S), параллельно которому действует сила:

Этот вид деформации характеризуется искривлением оси или срединной поверхности деформируемого объекта (балка, стер­жень) под действием внешних сил (рис. 11.4). При изгибе один наружный слой стержня сжимается, а другой наружный слой рас­тягивается. Средний слой (называемый нейтральным) изменяет лишь свою форму, сохраняя длину. Степень деформирования бру­ска, имеющего две точки опоры, определяется по перемещению X, которое получает середина стержня. Величина X называется стре­лой прогиба.

Применительно к прямому брусу в зависимости от направле­ния действующих сил изгиб называют продольным или попе­речным. Продольный изгиб возникает под действием сил, направ­ленных вдоль бруса и приложенных к его концам навстречу друг другу (рис. 11.5, а). Поперечный изгиб возникает под действием сил, направленных перпендикулярно брусу и приложенных как к его концам, так и в средней части (рис. 11.5, б). Встречается так­же и смешанный продольно-поперечный изгиб (рис. 1 1.5, в).

Этот вид деформации характеризуется взаимным поворотом поперечных сечений стержня под влиянием моментов (пар сил), действующих в плоскости этих сечений. Кручение возникает, на­пример, когда нижнее основание стержня закреплено, а верхнее основание поворачивают вокруг продольной оси, рис. 11.6.

При этом расстояние между различными слоями остается прак­тически неизменным, но точки слоев, лежащих на одной вертика­ли, сдвинуты относительно друг друга. Этот сдвиг в разных местах будет различен. Например, в центре сдвига совсем не будет, по

краям он будет максимальный. Таким образом, деформация кручения сводится к деформации сдвига, различному в разных час­тях, т. е. к неоднородному сдвигу.

Абсолютная деформация при кручении характеризуется углом поворота (ф) одного основания относительно другого. Относитель­ная деформация (9) равна отношению угла ф к длине стержня:

Сравнивания различные способы деформирования однородных тел, можно увидеть, что все они сводятся к комбинации растяже­ния (сжатия) и сдвига.

Пример

Для устранения асимметрии лица после травмы проводится лейкопластырное натяжение со здоровой стороны на больную, рис. 11.6, а.

Лейкопластырное натяжение направлено против тяги мышц здо­ровой кожи и осуществляется прочной фиксацией другого свобод­ного конца пластыря к специальному шлему — маске, изготовлен­ному индивидуально.

Дата добавления: 2015-05-09