Сопротивление материалов. Часть I. Борисов Е.К - 37 стр.

             ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
          Исследование плоского напряженного
                 состояния материала

    Цель работы: экспериментальное определение величины
и направления главных напряжений в поверхностном слое ма-
териала тонкостенного цилиндрического образца при одновре-
менном кручении и изгибе (плоском напряженном состоянии).

     Краткие теоретические сведения
     В практике современного машиностроения часто исполь-
зуются тонкостенные конструкции, обеспечивающие высо-
кую прочность и жесткость при сравнительно небольшом
расходе материала (фюзеляжи самолетов, прочные корпуса
подводных лодок, баки нефтехранилищ, магистральные тру-
бопроводы, несущие конструкции мостов, зданий и т. п.).
     Основным признаком тонкостенного стержня является то,
что его толщина существенно меньше габаритных размеров
поперечного сечения (толщина стенок менее 0,1 диаметра се-
чения). Стержень, длина которого более чем в шесть раз пре-
восходит габаритные размеры поперечного сечения, рассмат-
ривается как брус.
     Если сложное нагружение линейной системы можно раз-
ложить на простейшие, то в любой точке этой системы в со-
ответствии с принципом суперпозиции напряженное состояние
можно рассчитать как сумму напряженных состояний от про-
стейших видов нагружения.
     Исследуемый тонкостенный стержень находится в со-
стоянии чистого кручения и поперечного изгиба (рис. 5.1, а),
следовательно, в каждой точке его поперечного сечения от
крутящего момента возникают касательные напряжения (рис.
5.1, б), определяемые как
                      M кр       M кр R        M кр
                 τ=          =            =            ,   (5.1)
                      Wρ          Jρ          2πδR 2

где R – наружный радиус стержня;
    δ – толщина стенки.
                                  37