Параметры точки напряжений
Для определения напряжений используются следующие нормативные значения точки напряжения:
- Координаты относительно центра тяжести сечения (для нормальных напряжений от осевой силы и изгибающих моментов)
- Статические моменты (для касательных напряжений от поперечных сил)
- Толщина (для касательных напряжений от поперечных сил и крутящего момента)
- Площадь сердечника для замкнутых сечений (для касательных напряжений от крутящего момента)
Касательные напряжения
Для тонкостенных сечений можно в качестве упрощения предположить, что напряжение сдвига проходит параллельно стенке сечения. Поэтому части касательных напряжений, возникающие в результате обеих составляющих поперечных сил, складываются. Знак статических моментов определяет, какие части действуют положительно, а какие отрицательно.
Напряжение сдвига, вызванное крутящим моментом, должно учитываться для общего напряжения сдвига по-разному, в зависимости от того, является ли сечение открытым или закрытым. Bei einem offenen Querschnitt wird die Torsionsschubspannung derjenigen Summe aus den einzelnen Schubspannungen mit dem Vorzeichen zugerechnet, die zum größeren Absolutwert der Summe führt. Однако для замкнутого сечения напряжение сдвига при кручении просто добавляется к сумме отдельных касательных напряжений. Здесь знаки для площади сердечника и статических моментов установлены таким образом, чтобы они соответствовали программным соглашениям о знаках напряжения сдвига, которое зависит от нагрузки.
Двойные точки напряжения
Точки напряжения, расположенные внутри сечения, не позволяют сделать вышеупомянутое предположение о том, что напряжение сдвига проходит параллельно стенке сечения. В данном случае применяется специальный метод с двойными точками напряжения, в результате чего в сечении создаются две точки напряжения с одинаковыми координатами. 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). Для этих точек напряжения дополнительный статический момент равен нулю.
Точкам двойного напряжения можно присвоить различную толщину, которая также влияет на расчет напряжения сдвига. Сдвиговые напряжения рассматриваются как взаимозависимые компоненты, действующие перпендикулярно друг другу: они являются двумя компонентами одного напряженного состояния. Для определения общего напряжения сдвига обе части складываются квадратично. Напряжение сдвига, вызванное крутящим моментом, в данных точках не учитывается.
Напряжения сдвига результирующих сочетаний, имеющихся в точках сдвоенных напряжений, нельзя комбинировать линейно. Поэтому экстремальные значения обоих компонентов оцениваются с помощью соответствующих дополнительных касательных напряжений, чтобы определить наибольшее общее напряжение сдвига.
