4642x
000616
2021-01-18

Punkty naprężenia ścinającego

Die Spannungen im Stabquerschnitt werden für sogenannte Spannungspunkte berechnet. Diese Punkte sind an solchen Stellen im Querschnitt angeordnet, an denen Extremwerte für Spannungen im Material auftreten können, die sich aus den Belastungsarten ergeben.

Parametry punktów naprężeń

Do określenia naprężeń wykorzystywane są następujące wartości charakterystyczne punktu naprężenia:

  • Współrzędne odnoszące się do środka ciężkości przekroju (dla naprężeń normalnych od siły osiowej i momentów zginających)
  • Momenty statyczne (dla naprężeń tnących od sił tnących)
  • Grubość (dla naprężeń tnących od sił tnących i momentu skręcającego)
  • Obszar rdzenia dla przekrojów zamkniętych (dla naprężeń tnących od momentu skręcającego)

naprężenia styczne

W przypadku przekrojów cienkościennych można przyjąć jako uproszczenie, że naprężenie tnące przebiega równolegle do ściany przekroju. Dlatego części naprężeń tnących wynikające z obu składowych sił tnących są sumowane. Znak momentów statycznych określa tutaj, które części są przyłożone dodatnio, a które ujemnie.

Naprężenie tnące wywołane momentem skręcającym należy rozpatrywać w różny sposób w odniesieniu do całkowitego naprężenia ścinającego, w zależności od tego, czy jest to przekrój otwarty, czy zamknięty. Bei einem offenen Querschnitt wird die Torsionsschubspannung derjenigen Summe aus den einzelnen Schubspannungen mit dem Vorzeichen zugerechnet, die zum größeren Absolutwert der Summe führt. W przypadku przekroju zamkniętego naprężenie ścinające przy skręcaniu jest po prostu dodawane do sumy wynikającej z poszczególnych naprężeń tnących. Znaki dla powierzchni rdzenia i momentów statycznych są tu ustawione w taki sposób, że odpowiadają specyficznym dla programu konwencjom znakowania naprężeń tnących, które są zależne od obciążenia.

Punkty podwójnego naprężenia

Punkty naprężeń znajdujące się w przekroju nie pozwalają na założenie, że naprężenia tnące przebiegają równolegle do ściany przekroju. W tym przypadku stosowana jest specjalna metoda z podwójnymi punktami naprężeń, tworząca dwa punkty naprężeń o identycznych współrzędnych w przekroju. Der eine Spannungspunkt erfasst das statische Moment um die Achse y (Parameter für Schubspannung infolge vertikaler Querkraft), der andere das statische Moment um die Achse z (Parameter für Schubspannung infolge horizontaler Querkraft). Dla tych punktów naprężeń uzupełniający moment statyczny jest równy zero.

Bliźniaczymi punktami naprężeń można przydzielić różne grubości, które również mają wpływ na obliczanie naprężeń ścinających. Naprężenia tnące są uważane za współzależne składowe, działające prostopadle do siebie: są to dwie składowe jednego stanu naprężenia. W celu określenia całkowitego naprężenia ścinającego obie części są sumowane kwadratowo. W tych punktach nie jest uwzględniane naprężenie ścinające wywołane momentem skręcającym.

Naprężenia ścinające kombinacji wyników dostępnych w bliźniaczych punktach naprężeń nie mogą być łączone liniowo. Dlatego wartości ekstremalne obu składowych są oceniane wraz z odpowiednimi uzupełniającymi się naprężeniami ścinającymi w celu określenia największego całkowitego naprężenia ścinającego.


Autor

Pan Vogl tworzy i przechowuje dokumentację techniczną.

Odnośniki