7. СЛОЖНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Консольная балка подвержена косому изгибу, поэтому линия действия силы проходит через центр площади поперечного сечения. Это означает, что нет крутящего момента Mz=0. Внешние силы на ось z не проецируются, поэтому Pz=0. Верхние слои балки растягиваются, нижние слои сжимаются. Если линия действия силы не проходит через центральные оси поперечного сечения, то нейтральная линия (ось) находится под углом и проходит через четверти противоположные линии действия силы. Наибольшее напряжение наблюдается в точках, максимально удаленных от показанной нейтральной линии. В верхней левой точке наблюдается наибольшее растягивающее напряжение.

Максимальные напряжения от изгиба наблюдается около заделанного конца балки. Сжимающее напряжение от изгиба существенно выше чем напряжение от растягивающего усилия, поэтому у заделки будет наблюдаться значительное напряжение сжатия.

Если сжимающее усилие действует не по центральной оси стержня, то в поперечных сечениях возникают не только напряжения от простого сжатия, но и напряжения от изгиба. Эти напряжения могут быть сжимающими (если сила приложена в ядре сечения) и растягивающими (если сила приложена вне ядра сечения). Для прямоугольного сечения ядро сечения - ромб с размерами по 1/3 от стороны. Для круглого сечения - это круг.

Если линия действия силы и центр поперечного сечения не совпадают на расстояние h, то в сечении возникает изгибающий момент F*h, который вызывает сжимающие и растягивающие напряжения.

При растяжении стержня с вырезом в его центральной части за счет эксцентриситета приложения нагрузки возникает внецентренное растяжение, которое приводит к возникновению изгибающего момета, который изибает балку вверх.

Из построенных эпюр крутящего и изгибающего моментов видно, что наиболее нагруженное сечение будет у заделки, там где крутящий T и изгибающий моменты M наибольшие. В этом сечении наблюдается максимальное эквивалентное напряжение.

В общем случае нагружения возникают 6 силовых факторов, которые можно определить из 6 уравнений статического равновесия.