Эти формулы используются для расчета параметров вала (с одним или несколькими сечениями) или балки (с одним постоянным сечением) с различными опорами и нагрузками.
Ось вала (балки) располагается вдоль оси Z. Если при расчете учитывается плотность материала, вектор силы тяжести должен быть направлен по оси Y.
Усилия среза:
Изгибающие моменты:
Угол отклонения:
Где:
E | модуль упругости при натяжении | |
J | момент инерции | |
G | модуль жесткости | |
β | коэффициент смещения при сдвиге |
Отклонение:
Напряжение при изгибе:
Напряжение сдвига:
Напряжение закручивания:
Напряжение при растяжении:
Приведенное напряжение:
Где:
σB | напряжение изгиба | |
σT | напряжение при растяжении | |
τ | напряжение закручивания | |
τS | напряжение сдвига | |
α | α = 3 для критерия Губера — Мизеса — Генки | |
α = 4 для критерия Треска — Геста |
Образец расчета
Модуль упругости E = 210 000 МПа
Модуль жесткости G = 81 000 МПа
Коэффициент смещения при сдвиге β = 1,118
Режим приведенного напряжения: Губер — Мизес — Генки
Без учета плотности материала.
Усилия опоры:
Максимальное напряжение при сдвиге:
Максимальное напряжение при кручении:
Максимальный момент:
Максимальное напряжение при изгибе:
Максимальное приведенное напряжение:
Угол закручивания: