Кручение.
Сдвиг.
V. Сдвиг, кручение.
Пусть на вертикальную жестко заделанную у основания балку действует некоторая сила F (Рис. V.1). При этом слои материала пытаются сдвинуться, чем обусловлено появлением деформаций сдвига. Угол сдвига γ мал, вследствие чего мы можем принять его равным тангенсу γ, который определяется:
или из закона Гука:
, (V.1)
где τ – касательное напряжение;
G – модуль поперечной упругости (модуль упругости II роду), равный:
,
коэффициент Пуассона μ для стали – около 0,3, что означает:
.
Кручение – деформации, появляющиеся при действии на деталь момента, работающего в поперечной вертикальной плоскости и – стремящего повернуть сечение детали (балки) (Рис. V.2).
Рис. V. 2
При действии крутящего момента на жестко заделанную балку сечение балки поворачивается на максимальный угол γ, аналогичный углу поворота при сдвиге (Рис. V.3).
Рис. V. 3
При решении задач на сдвиг и кручение принимаются некоторые допущения (гипотезы):
- гипотеза плоских и жестких сечений, согласно которой при повороте сечения оно остается плоским и жестким;
- при скручивании деталь-цилиндр поворачивается и остается прямолинейной.