2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что представляет собой растяжении и механизм ее получения

Что такое растяжение? Помощь при растяжении

Растяжения считаются довольно частыми явлениями в жизни современных людей. Получить подобную травму можно дома, на работе и в момент занятий спортом. Чаще всего такие неприятности случаются с теми, кто ведет достаточно активный образ жизни.

Что такое растяжение?

Данный недуг — это частичный или полный разрыв связок или мышц (соединительных волокон, укрепляющих суставы). Чаще всего это происходит в момент большой физической нагрузки, которая является непропорциональной возможностям человека. А также данная проблема может возникнуть при очень активных и неловких движениях, когда не разогреты мышцы.

Нередко растяжение случается у детей, людей ведущих энергичный образ жизни, и у спортсменов. Зачастую встречаются проблемы с коленным, локтевым и голеностопным суставами.

Симптомы

В момент растяжения может отмечаться боль, припухлость и нарушение функции сустава. Если проводить пальпацию, то определяется болезненность в местах прикрепления связок. Чаще всего данная проблема выражается при повреждении внутрисуставных связок. Немаловажным симптомом растяжения является нарушение функций сустава, который происходит из-за гемартроза.

Причины

Патология чаще всего возникает вследствие вывиха или неловкого движения тела, из-за чего сустав «выпадает» из своего привычного положения. В дальнейшем связка, которая его поддерживает, рвется либо растягивается. Зачастую растяжение случается в момент падения либо приземления человека на вытянутую руку, при жестком опускании стопы на поверхность и скольжении.

Симптомы растяжения сухожилий и мышц зарождаются в результате сильного напряжения. Данная проблема может быть двух видов:

  • острая возникает в период повреждения или травмы, удара либо из-за поднятия тяжести;
  • хроническая появляется из-за сильных повторяющихся движений мышц.

Локализация

Ежегодно случается около миллиона различных повреждений, и 85 % из них – это растяжение.

  1. Самые распространенные проблемы со связками случаются в области лодыжки в момент отдыха или занятий спортом, однако данная неприятность может появиться и в других суставах.
  2. Такая проблема нередко встречается в области запястий в момент, когда человек падает либо опускается на вытянутые руки.
  3. Концы обеих костей голени, таранная кость формируют лодыжку и голеностоп. Растяжение данной области очень распространено, так как этот сустав поддерживается несколькими боковыми и средними связками. Чаще всего проблемы с лодыжками встречаются в момент, когда стопа переворачивается в обратную сторону при беге, неудачных приземлениях и во время прыжка и поворота.
  4. Еще одной популярной травмой по частоте является растяжение пяточно-малоберцовой связки. Если была патология колена либо неудачное падение, то происходит вывих, и это также становится частой причиной появления проблемы.
  5. Что такое растяжение, знают все не понаслышке, поэтому, как утверждают отзывы, самое распространенное место, где можно получить данную патологию, — спина и подколенное сухожилие. Группа людей, которая рискует приобрести травму, зачастую занимается контактными видами спорта, такими как хоккей, футбол, борьба и бокс. Теннис, гимнастика, гольф и иные виды спорта, которые предполагают наличие сильных навыков схватывания, повышают риск растяжения в области предплечья и плеча. Травма локтя встречается у той группы людей, которые занимаются метанием и бросками.

Растяжение мышц

Это травматическое повреждение соединения сухожилия и мышцы либо мышечных волокон. Происходит в результате значительных нагрузок именно для этого организма. Данная проблема может появиться и в быту при серьезных физических занятиях, резком поднятии тяжестей и долгом нахождении в неудобной и непривычной позе.

Многие люди достаточно часто тянут мышцы шеи или спины. Растяжение ноги можно получить при сильном напряжении в момент бега, при прыжках, ходьбе либо сидя на корточках с увесистой гантелью без разминки перед этим. Зачастую растяжению подвергаются задние части голени (икры), нередко похожие травмы проходят вместе с судорогами.

В особенности часто подобные неприятности можно получить в момент выполнения различных физических упражнений и занятий спортом.

Проблемы иногда возникают в результате сильнейшего мышечного сокращения из-за аномальной работы мышц. А также данная неприятность появляется при выполнении растяжки либо упражнений на гибкость.

Основными факторами, которые способствуют растяжению рук или ног, являются низкая ежедневная активность и слаборазвитый мышечный корсет. Если правильно проводить разминку при занятиях, то можно значительно понизить получение патологии.

Эта проблема сопровождается достаточно болезненным мышечным спазмом. Если присутствует данное чувство, то это свидетельствует о значительном повреждении, поэтому требуется прекратить заниматься делами, при которых присутствует первое появление боли.

Растяжение связок

Нужно уточнить, что связки – это плотные образования, которые состоят из соединительной ткани, скрепляющей между собой кости, а также держащей вместе суставы. Связки можно разделить по их функциям:

  • направляющие движение;
  • тормозящие и укрепляющие сочленения костей.

В момент повреждения нарушается их основная функция, что приводит к тому, что сустав становится нестабильным и в момент травмы формируется его растяжение.

При повреждении связок пострадавший испытывает очень сильную боль. Это происходит по достаточно объяснимой причине – в связках имеется огромное количество нервных окончаний, и поэтому происходит такая реакция организма.

На протяжении первых трех дней после приобретения данной травмы у пострадавшего формируется значительный отек в суставе и присутствует повышение температуры, кровоизлияние в мягкие ткани, гиперемия.

Чаще всего происходит растяжение голеностопного и коленного сустава. Требуется также знать, что чем сильнее проявление боли, тем более тяжелая травма.

Коленный сустав

Данная патология формируется при повреждении нескольких или одной связки в коленном суставе. В этот момент они подвергаются очень высокой нагрузке и в итоге сильно растягиваются. Достаточно часто проблема данной области сопровождается разрывом.

Связки в коленном суставе выполняют функцию объединения костей голени вместе с бедренной костью. Благодаря связочному аппарату обеспечивается ходьба, возможность приседания, поворотов и других движений.

В колене располагается четыре связки – две крестообразные и две боковые, также присутствует наколенное соединение. Все знают, что такое растяжение и почему оно происходит, поэтому повреждение коленного сустава наблюдается из-за спортивных травм и прочих активных занятий.

Травма рук

Является достаточно распространенной проблемой, которая случается с человеком хотя бы один раз. Зачастую патология сопровождает спортсменов. В этом случае недуг поражает плечевой и локтевой суставы, кисти и даже пальцы. Все эти травмы являются крайне неприятными и довольно сложно заживают. Растяжение рук обычно серьезно ограничивает человека в быту, а спортсмену не позволяет активно тренироваться. Поэтому травма является очень серьезной патологией, которая должна быть вовремя показана лечащему доктору для вынесения диагноза и назначения препаратов.

Патология ног

Проблема встречается при максимальном натяжении связок мышц или сухожилий (волокон, которые соединяют вместе кости и мышцы). В момент чрезмерной нагрузки на ногу ее ткани не выдерживают сильного давления, поэтому и происходит патология конечностей.

При растяжении ног формируется разрыв отдельных волокон, которые собраны в пучки при сохранении всех остальных целыми.

Волокна, из которых состоят сухожилия, имеют достаточно высокую прочность, однако даже они рассчитаны на определенное напряжение направления. В случае когда происходит аномальное течение их движения, они повреждаются.

Достаточно часто растяжение переходит в разрыв тканей, которое отличается от предыдущего тем, что оно представляет собой разрыв сразу всех волокон мышц, сухожилий и связок одновременно.

Травма может иметь различные степени тяжести. Чаще всего это минимальные разрывы тканей, которые квалифицируются в зависимости от места локализации и величины деформации.

Растяжение коленных суставов встречается при активных беговых и прыжковых нагрузках.

Проблемы с голеностопом начинают активизироваться в период движения, если в этот момент пятка достаточно резко подворачивается внутрь.

Как и при любом растяжении, причиной данных травм являются самые разные виды активного спорта, прыжки либо падения с высоты, а также часто встречаемые нарушения правил разминки перед началом физической активности.

Еще одним фактором, при котором необходимо лечение растяжений суставов, являются заболевания воспалительной природы, которые оказывают влияние на эластичность волокон, вследствие чего формируется растяжение (паратенонит, тендинит).

Если имеются травматические повреждения сухожилий, то они зачастую проявляются при различных механических влияниях либо при чрезмерной силовой нагрузке, чаще всего при занятиях спортом.

Когда возникает растяжение, то можно ощутить, как будто что-то разорвалось либо лопнуло в ноге. При травме всегда прослеживается сильная и резкая боль, которая может присутствовать до полутора месяца. Острая фаза в этом случае длится 5-8 дней. А также нужно отметить, что место поражения значительно опухает, формируется гематома, а в ноге прослеживаются проблемы при передвижении.

Требуется подчеркнуть, что данная боль может появиться не только из-за растяжения мышц, но и при защемлении нерва. При данной проблеме также прослеживается покраснение и отечность, которая значительно ограничивает свободу передвижения конечности. Если сравнить данные патологии, то защемление зачастую происходит без первоначальной травмы, а после тяжелого заболевания (радикулит, остеохондроз). Поэтому, чтобы не перепутать диагнозы, не стоит заниматься самолечением, а обязательно требуется показаться лечащему врачу.

Травма голеностопа

Нужно отметить, что именно голеностоп принимает на себя давление всей массы человека и имеет достаточно специфическое строение. Из-за этого в нем очень часто возникают травмы различного характера, в особенности это касается мышечно-связочного аппарата. Травма связок любой степени может появиться у каждого человека на протяжении всей жизни хотя бы раз.

Проблемы с данным суставом достаточно распространены, также встречаются частичные повреждения или растяжения связок. Как утверждают специалисты, они не могут растягиваться, а только разрываются. Поэтому растяжение голеностопа представляет собой полное либо частичное повреждение сухожильных волокон с одновременным деформированием нервов и микрососудов.

Связочный аппарат голеностопа представляется тремя группами образований:

  • связки межберцового синдесмоза: задняя нижняя, межкостная, межберцовая, передняя нижняя, поперечная;
  • наружно-боковая;
  • дельтовидная.

Каждая из связок, которая представлена в организме, выполняет достаточно важную роль, и при малейшем поражении одной из них формируются значительные проблемы с голеностопом. Требуется отметить, что анатомическая часть данного отдела имеет отличное кровоснабжение и выраженную иннервацию (поступление в ткани нервных импульсов).

Первая помощь

Какова первая помощь при растяжении? Как и при вывихе и переломе, в момент растяжения основной задачей является обездвижить поврежденную конечность. При любом движении в период патологии волокна еще больше разрываются. Нужно отметить: то, что кажется растяжением, не всегда соответствует действительности. Данная проблема может быть завуалированным вывихом либо даже переломом.

Как советуют доктора, не стоит разминать или растирать потянутую руку либо активно стараться расходить ногу, из-за данных манипуляций можно сделать еще хуже. Самым лучшим, что рекомендуется выполнить, является завершение тренировки и обездвиживание конечности. А также советуем сразу же приложить холод, благодаря этому можно немного уменьшить отек и понизить боль в данный момент и, что еще является немаловажным, и в последующие.

Все знают, что такое растяжение, поэтому формирование сильной боли на травмированном месте – это достаточно частое явление. Специалисты рекомендуют наложить давящую (фиксирующую) повязку либо шину (как в момент перелома) и отправить в таком положении потерпевшего в травмпункт. В больнице доктора выполнят рентген, после которого станет понятно, что за травму получил потерпевший.

Если было принято решение обойтись без медицинской помощи (присутствует несильная боль), то даже в этом случае рекомендуется нанести фиксирующую повязку и на протяжении первых нескольких часов периодически прикладывать холод. Через день после того, как кровеносные сосуды восстановятся, можно приступить к растиранию травмы согревающей мазью для интонирования кровообращения и обмена веществ в травмированных тканях.

Испытания материалов на растяжение. Диаграмма растяжения

При проектировании строительных конструкций, машин и механизмов инженеру необходимо знать значения величин, характеризующих прочностные и деформационные свойства материалов. Их можно получить путем механических испытаний, проводимых в экспериментальных лабораториях на соответствующих испытательных машинах. Таких испытаний проводится много и самых различных – испытания на твердость, сопротивляемость ударным и переменным нагрузкам, противодействие высоким температурам и т.д. Подробное описание всех видов механических испытаний и применяемых при этом машин и приборов приводится в специальной литературе. Мы же рассмотрим лишь испытания металлов на растяжение.

Читать еще:  Специальные позы при сколиозе 3 степени

Наибольшую информацию о механических свойствах металлов можно получить из статических испытаний на растяжение. Испытания проводятся в соответствии с ГОСТом.

Для испытания на растяжение применяют образцы специальной формы – цилиндрические (рис.26). Образцы имеют рабочую часть с начальной длиной l, на которой определяется удлинение, и головки с переходным участком, форма и размеры которых зависят от способов их крепления в захватах машины. Различают длинные образцы с отношением l/d = 10 и короткие — l/d=5. Размеры образцов делают стандартными для того, чтобы результаты испытаний, полученные в разных лабораториях, были сравнимы.

Испытания проводят на разрывных или универсальных машинах. В зависимости от метода приложения нагрузки машины бывают с механическим или гидравлическим приводом. Они обычно выпускаются с вертикальным расположением образца. Передача усилия на образец осуществляется через захваты. Разрывная машина снабжена устройством для автоматической записи в определенном масштабе диаграммы растяжения, т.е. графика зависимости между растягивающей силой Р и удлинением образца Dl. На рис.27 представлена диаграмма растяжения образца из низкоуглеродистой стали.

В начальной стадии нагружения до некоторой точки А диаграмма растяжения представляет собой наклонную прямую, что указывает на пропорциональность между нагрузкой и деформацией – справедливость закона Гука.

Нагрузка, при которой эта пропорциональность еще не нарушается, на диаграмме обозначена Рпц и используется для вычисления предела пропорциональности:

sпц=, (47)

где F – начальная площадь поперечного сечения образца.

Пределом пропорциональности sпц называется наибольшее напряжение, до которого существует прямо пропорциональная зависимость между нагрузкой и деформацией.

Зона ОА называется зоной упругости. Здесь возникают только упругие, очень незначительные деформации. Данные, характеризующие эту зону, позволяют определить значение модуля упругости Е, как тангенс угла наклона этой прямой.

После достижения предела пропорциональности деформации начинают расти быстрее, чем нагрузка, и диаграмма становится криволинейной. На этом участке в непосредственной близости от точки А находится точка В, соответствующая пределу упругости:

sуп=. (48)

Пределом упругости sуп называется максимальное напряжение, при котором в материале не обнаруживается признаков пластической (остаточной) деформации.

У большинства металлов значения предела пропорциональности и предела упругости незначительно отличаются друг от друга. Поэтому обычно считают, что они практически совпадают.

При дальнейшем нагружении криволинейная часть диаграммы переходит в почти горизонтальный участок СД – площадку текучести. Здесь деформации растут практически без увеличения нагрузки. Нагрузка Рт, соответствующая точке Д, используется при определении физического предела текучести:

sт=. (49)

Пределом текучести sт называется напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения растягивающей нагрузки.

Предел текучести является одной из основных механических характеристик прочности металлов.

Зона ВД называется зоной общей текучести. В этой зоне значительно развиваются пластические деформации. При этом происходит изменение внутренней структуры металла, что приводит к его упрочнению. Диаграмма после зоны текучести снова становится криволинейной, образец приобретает способность воспринимать возрастающее усилие до значения Рmax – точка Е на диаграмме. Это усилие используется для вычисления временного сопротивления или предела прочности:

sв=. (50)

Пределом прочности называется напряжение, соответствующее максимальной нагрузке, достигнутой в ходе испытаний.

Зона ДЕ называется зоной упрочнения. Здесь удлинение образца происходит равномерно по всей его длине, первоначальная цилиндрическая форма образца сохраняется, а поперечное сечение изменяется незначительно, но также равномерно.

При максимальном или несколько меньшем усилии на образце в наиболее слабом месте возникает локальное уменьшение поперечного сечения – шейка. Дальнейшая деформация происходит в этой зоне образца. Сечение в середине шейки продолжает быстро уменьшаться, но напряжения в этом сечении все время растут, хотя растягивающее усилие и убывает. Вне области шейки напряжения уменьшаются, и поэтому удлинение остальной части образца не происходит. Наконец, в точке К образец разрушается. Сила, соответствующая точке К, называется разрушающей Рк, а напряжения – истинным сопротивлением разрыву:

Sк=, (51)

где Fк – площадь поперечного сечения в месте разрыва.

Зона ЕК называется зоной местной текучести.

Помимо указанных характеристик прочности определяют характеристики пластичности.

Относительное удлинение после разрыва d (%) – это отношение приращения расчетной длины образца после разрыва к ее первоначальному значению, вычисляемое по формуле:

%. (52)

Заметим, что относительное удлинение после разрыва зависит от отношения расчетной длины образца к его диаметру. С увеличением этого отношения значение d уменьшается, так как зона шейки (зона местной пластической деформации) у длинных образцов занимает относительно меньше места, чем в коротких образцах. Кроме того, относительное удлинение зависит и от места расположения шейки (разрыва) на расчетной длине образца. При возникновении шейки в средней части образца местные деформации в области шейки могут свободно развиваться и относительное удлинение будет больше, чем в случае, когда шейка возникает ближе к головке образца, тогда местные деформации будут стеснены.

Другой характеристикой пластичности является относительное сужение после разрыва y (%), представляющее собой отношение уменьшения площади поперечного сечения образца в месте разрыва к начальной площади поперечного сечения образца:

%. (53)

Диаграмма растяжения характеризует свойства образца, так как зависит от его размеров. Для оценки механических свойств материала диаграмму растяжения перестраивают в координатах «напряжение-деформация»: все ординаты делят на первоначальную площадь поперечного сечения F, а все абсциссы – на первоначальную длину рабочей части l. В результате получаем диаграмму напряжений, которая имеет тот же вид, что и диаграмма растяжения, так как F и l постоянны. Эта диаграмма является условной, поскольку при ее построении не учитывается изменение значений F и l в процессе испытания.

Поэтому определенные ранее пределы пропорциональности, текучести и прочности являются условными. Истинные же напряжения в каждый момент нагружения будут больше условных. Заметное отклонение истинных напряжений от условных происходит после предела текучести, так как сужение сечения становится более значительным. Особенно сильно возрастает разница между напряжениями после образования шейки. Диаграмма напряжений, построенная с учетом сужения площади поперечного сечения и местного увеличения деформаций, называется диаграммой истинных напряжений.

Некоторые диаграммы растяжения не имеют ярко выраженной площадки текучести, например, для низколегированных сталей, сплавов алюминия (рис.28). В этих случаях вместо физического предела текучести определяют условный предел текучести s0,2 (точка Д) – напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,2% от рабочей длины образца.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Что представляет собой растяжении и механизм ее получения

Под растяжением (сжатием ) понимают такой вид нагружения, при котором в поперечных сечениях стержня возникают только продольные силы N , а прочие силовые факторы (поперечные силы, крутящий и изгибающий моменты) равны нулю.

Это самый простой и часто встречающийся вид деформации. Обычно он наблюдается когда внешняя нагрузка действует вдоль продольной оси стержня. Продольной осью стержня называется линия, проходящая через центры тяжести поперечных сечений.

Обычным является растяжение стержня силами, приложенными к его концам. Передача усилий к стержню может быть осуществлена различными способами, как это показано на рис. 1.

Рис. 1. Растяжение стержня

Во всех случаях, однако, система внешних сил образует равнодействующую F , направленную вдоль оси стержня. Поэтому независимо от условий крепления растянутого стержня, расчетная схема в рассматриваемых случаях (рис. 1, а, б) оказывается единой (рис. 1, в) согласно принципу Сен – Венана.

Если воспользоваться методом сечений (рис. 2), то становится очевидным, что во всех поперечных сечениях стержня возникают нормальные силы N z , равные силе F (рис. 2, б).

Сжатие отличается от растяжения, формально говоря, только знаком силы N z . При растяжении нормальная сила N z направлена от сечения (рис. 2, б), а при сжатии – к сечению.

Рис. 2. Нормальная сила N

Растягивающие продольные силы принято считать положительными (рис. 3, а), а сжимающие – отрицательными (рис. 3, б).

Рис. 3. Знак продольной силы N

При расчете стержней, испытывающий деформацию растяжения, на прочность и жесткость при статическом действии нагрузки, надо решить две основные задачи. Это определение напряжений (от N z ), возникающих в стержне, и нахождение линейных перемещений в зависимости от внешней нагрузки.

Продольные силы ( N z ), возникающие в поперечных сечениях стержня, определяются по внешней нагрузке с помощью метода сечений.

График, показывающий изменение продольных сил по длине оси стержня, называется эпюрой продольных сил ( эп . N z ). Он дает наглядное представление о законе изменения продольной силы.

Осью абсцисс служит ось стержня. Каждая ордината графика – продольная сила (в масштабе сил) в данном сечении стержня.

Эпюра позволяет определить, в каком сечении действует максимальное внутреннее усилие (например, найти N max при растяжении-сжатии). Сечение, где действует максимальное усилие будем называть опасным.

Перед построением эпюр необходимо освободить брус, в котором будем строить эпюры от опорных связей (выделить объект равновесия) и приложить к нему все действующие внешние силы (активные и реактивные). Затем необходимо установить границы участков, в пределах которых закон изменения внутренних сил постоянный. Границами таких участков являются сечения, где приложены сосредоточенные силы или начинается и кончается распределенная нагрузка, а также сечения, где имеется перелом стержня.

Применяя метод сечений и учитывая правила знаков изложенные выше, получаем уравнения изменения внутренних сил в пределах длины каждого участка бруса. Затем, используя, полученные зависимости строим графики (эпюры) этих усилий. Ординаты эпюр в определенном масштабе откладываем от базисной линии, которую проводим параллельно оси бруса.

На основании метода сечений продольная сила в произвольном поперечном сечении стержня численно равна алгебраической сумме проекций внешних сил, приложенных к стержню по одну сторону от рассматриваемого сечения, на его продольную ось.

Причем проекция внешней силы берется со знаком плюс, если сила растягивает часть стержня от точки ее приложения до рассматриваемого сечения и, наоборот, со знаком минус – если сжимает.

§2. Напряжение в поперечных сечениях стержня

§3. Расчеты на прочность и жесткость при растяжении-сжатии

Прочность стержня при осевом растяжении и сжатии обеспечена, если для каждого его поперечного сечения наибольшее расчетное (рабочее) напряжение σ не превосходит допускаемого [ σ ] : σ= N/A ≤ [ σ ],

где N — абсолютное продольной силы в сечении;

А — площадь поперечного сечения;

[ σ ] — допускаемое напряжение пр растяжении или сжатии для материала стержня.

Данное выражение определяет условие прочности при растяжении или сжатии.

С помощью этой формулы решается три вида зада (выполняется три вида расчета):

1. Проверка прочности (проверочный расчет) . При заданных продольной силы N и площади поперечного сечения А определяют рабочее (расчетное) напряжение и сравнивают его с допускаемым [σ].

Превышение рабочего (расчетного) напряжения не должно быть больше 5% , иначе прочность рассчитываемой детали считается недостаточной.

В случаях, когда рабочее напряжения значительно ниже допускаемых σ

2. Подбор сечения (проектный расчет). Исходя из условия прочности можно определить необходимые размеры сечения, зная продольную силу N и допускаемое напряжение [σ]:

3. Определение допускаемой продольной силы. Допускаемое значение продольной силы в поперечном сечении стержня можно найти по формуле: [ N ]≤ [σ]· A

Значения допускаемых напряжение для некоторых материалов приведены в табл. 1.

Допускаемые напряжения назначаются на основе результатов механических испытаний образцов соответствующих материалов.

§4. Деформации и перемещения. Закон Гука

Рассмотрим однородный стержень с одним концом, жестко за­деланным, и другим — свободным, к которому приложена централь­ная продольная сила Р (рис. 4). До нагружения стержня его длина равнялась l — после нагружения она стала равной (рис. 4). Величину называют абсолютной продольной деформацией ( абсолютным удлинением) стержня. В большинстве случаев оно мало по сравнению с его первоначальной длиной l ( ∆ l l ).

Рис. 4. Абсолютное удлинение стержня

Если в нагруженном стержне напряженное состояние является однородным, т.е. все участки стержня находятся в одинаковых ус­ловиях, деформация остается одной и той же по длине стержня и равной ε = Δ l/l

Величина ε называется относительной продольной деформацией.

В пределах малых деформаций при простом растяжении или сжатии закон Гука записывается в следующем виде (нормальные напряжения в поперечном сечении прямо пропорциональны относительной линейной деформации ): σ=E ε

Читать еще:  Управление развитием болезни

Величина Е представляет собой коэффициент пропорциональ­ности, называемый модулем упругости материала первого рода (модуль продольной упругости). Его величина постоянна для каждого материала. Он характеризует жесткость материала, т.е. способность сопротивляться деформированию под действием внешней нагрузки. Так как величина ε безразмерная, то E — измеряется в тех же единицах измерения то и напряжение, т. е. в Паскалях (Па). Значения модуля упругости E для некоторых конструкционных материалов приведены в табл. 2.

Выведенное соотношение показывает, что удлинение (укорочение) при растяжении (сжатии) зависит от величины продольной силы N , поперечного сечения А стержня, его длины l и модуля продольной упругости Е. Произведение ЕА называется жесткостью сечения стержня при растяжении (сжатии).

При растяжении и сжатии изменяются и поперечные размеры стержня. Поперечный размер, первоначально равный a , уменьшается до a 1 . Изменение поперечно размера Δ a = a a 1 , а поперечная деформация равна ε= Δ a / a .

Экспериментально установлено что отношение поперечной деформации к продольной при упругом растяжении или сжатии есть величина постоянная и обозначается µ: µ= ε/ ε

Следует учитывать, что продольные и поперечные деформации всегда противоположны по знаку. Иными словами, при растяжении, когда продольный размер стержня увеличивается, его поперечный размер уменьшается, и, наоборот , при сжатии продольный размер уменьшается, а поперечный –увеличивается .

Величина µ называется коэффициентом поперечной деформации, или коэффициентом Пуассона. Коэффициент поперечной деформации для некоторых материалов имеет следующие значения:

РАСТЯЖЕНИЕ

УШИБ

ЗАКРЫТЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ МЯГКИХ ТКАНЕЙ

ОСОБЕННОСТИ ОБСЛЕДОВАНИЯ ПОСТРАДАВШЕГО С ТЯЖЕЛОЙ ТРАВМОЙ

При обследовании пострадавшего с тяжелой травмой на первое место выступает не точная диагностика повреждений, а прежде всего оценка тяжести состояния, прогноз в отношении сохранения жизненно важных функций. Поэтому, с одной стороны, применяется синдромныи подход к диагностике, а с другой — диагностика идет параллельно с оказанием экстренной помощи, направленной на обеспечение надежного функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной системы.

При тяжелом состоянии пациента от быстроты и качества оказанной помощи зависит вероятность положительного исхода.

Особенно это важно для больных, поступающих в состоянии травматического шока. Тактика ведения таких пострадавших изложена ниже при рассмотрении вопросов диагностики и лечения травматического шока.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ

Все повреждения по механизму возникновения разделяют на прямыеи непрямые,в зависимости от соотношения места повреждения и точки приложения силы.

Существует деление на поверхностные или кожные(ушиб, рана), подкожные(разрыв связок, мышц, вывихи, переломы) и»полостные повреждения(разрывы или сотрясение внутренних органов).

В зависимости от сохранности покровных тканей все травмы могут быть закрытымии открытыми.

Повреждение опорно-двигательного аппарата, сочетающееся с повреждением внутренних органов, обычно называют сочетанной травмой или политравмой.

При сочетании воздействия механического фактора с каким-либо другим (отморожение, воздействие радиации и пр.) говорят о комбинированном поражении.

При рассмотрении повреждений опорно-двигательного аппарата наиболее целесообразным представляется выделение следующих разделов:

закрытые повреждения мягких тканей,

К закрытым повреждениям мягких тканей относятся:

УШИБОМ (contusio) называется закрытое механическое повреждение мягких тканей и органов без видимого нарушения их анатомической целостности.

Ушибы являются наиболее частыми повреждениями. Они могут встречаться как самостоятельно, так и сопутствовать другим более тяжелым травмам (вывихи, переломы, повреждения внутренних органов), быть одним из компонентов политравмы.

(1) МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ

Ушиб обычно является следствием падения с небольшой высоты или удара, нанесенного тупым предметом, обладающим малой кинетической энергией.

Тяжесть ушиба определяется как характером травмирующего предмета (его массой, скоростью, точкой приложения и направлением действия силы), так и видом тканей, на которое пришлось воздействие (кожа, подкожная клетчатка, мышцы), а также их состоянием (кровенаполнение, сокращение, тонус).

Наиболее часто ушибу подвержены поверхностно расположенные мягкие ткани — кожа и подкожная клетчатка. Однако возможен и ушиб внутренних органов (ушиб головного мозга, сердца, легких). Такие травмы относятся к повреждениям внутренних органов и являются предметом частной хирургии.

(2) ДИАГНОСТИКА

Основными клиническими проявлениями при ушибе являются боль, припухлость, гематома и нарушение функции поврежденного органа.

Боль возникает сразу в момент получения травмы и может быть весьма значительной, что связано с повреждением большого числа болевых рецепторов в зоне поражения. Особенно болезненны ушибы при повреждении надкостницы. В течение нескольких часов боль стихает, а ее дальнейшее появление обычно связано с нарастанием гематомы.

Практически сразу после повреждения становится заметной припухлость, болезненная при пальпации, без четких границ, постепенно переходящая в неповрежденные ткани.

Припухлость нарастает в течение нескольких часов (до конца первых суток), что связано с развитием травматического отека и воспалительных изменений.

Время проявления гематомы (кровоизлияния) зависит от ее глубины. При ушибе кожи и подкожной клетчатки гематома становится видна практически сразу (имбибиция, пропитывание кожи — внутрикож-ная гематома). При более глубоком расположении гематома может проявиться снаружи в виде кровоподтека лишь на 2-3 сутки.

Цвет кровоподтека меняется в связи с распадом гемоглобина. Свежий кровоподтек красного цвета, затем его окраска становится багровой, а через 3-4 дня он синеет.

Через 5-6 дней кровоподтеки становятся зелеными, а затем желтыми, после чего постепенно исчезают. Таким образом по цвету кровоподтека можно определить давность повреждений и одновременность их получения, что особенно важно в вопросах судебно-медицинской экспертизы.

Нарушение функции при ушибе происходит обычно не сразу, а по мере нарастания гематомы и отека. При этом возникают ограничения в активных движениях, что связано с выраженным болевым синдромом. Пассивные движения могут быть сохранены, хотя тоже весьма болезненны. Это отличает ушибы от переломов и вывихов, при которых нарушение объема движений возникает сразу после травмы и касается как активных, так и пассивных движений.

(3) ЛЕЧЕНИЕ

Перед началом лечения ушиба нужно убедиться в отсутствии других более тяжелых повреждений.

Лечение ушибов довольно простое.

Для уменьшения развития гематомы и травматического отека как можно раньше следует местно применить холод и покой. Для этого к месту повреждения прикладывают пузырь со льдом, который желательно держать в течение 12-24 часов с перерывами через 2 часа по 30-40 минут. При спортивных травмах с той же целью применяют опрыскивание кожи в области повреждения хлорэтилом. При повреждении конечности ее можно поместить под холодную проточную воду, забинтовать мокрым бинтом.

Для уменьшения движений при ушибах в области суставов накладывают давящую повязку (как можно раньше от момента получения травмы). Для уменьшения отека применяют возвышенное положение конечности.

Начиная со 2-3 суток для ускорения рассасывания гематомы и купирования отека применяют тепловые процедуры (грелка, ультрафиолетовое облучение, УВЧ-терапия).

В некоторых случаях при образовании больших гематом, особенно глубоких, их пунктируют, после чего накладывают давящую повязку. Пункции в ряде случаев приходится повторять.

Эвакуация подобных гематом необходима из-за опасности развития инфекции (нагноившаяся гематома) или ее организации (организовавшаяся гематома).

При ушибах возможна также значительная отслойка подкожной клетчатки, что обычно приводит к скоплению серозной жидкости и требует повторных пункций и наложения давящих повязок, а иногда и введения склерозирующих веществ.

РАСТЯЖЕНИЕМ (distorsio) называется повреждение тканей с частичными разрывами при сохранении анатомической непрерывности.

(1) МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ

Растяжение обычно встречается при резком, внезапном движении. Механизм травмы заключается в воздействии сил с противоположными направлениями или создается действием силы при фиксированном органе, конечности. Чаще повреждаются связки суставов, особенно голеностопного (при подворачивании стопы).

(2) ДИАГНОСТИКА

Клиническая картина при растяжении напоминает ушиб с локализацией в области суставов. Здесь также наблюдается боль, припухлость и гематома, а нарушение функции сустава выражено еще в большей степени, чем при ушибе.

(3) ЛЕЧЕНИЕ

Лечение заключается в охлаждении зоны повреждения и наложении давящей повязки для уменьшения объема движений и препятствования нарастанию гематомы. С 3 суток начинают тепловые процедуры и постепенно восстанавливают нагрузки.

Дата добавления: 2014-11-20 ; Просмотров: 317 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Деформация растяжения-сжатия

В машиностроении, строительстве и архитектуре при расчетах прочности и жесткости материалов используется математический аппарат технической механики. Деформация растяжения – одно из ключевых понятий, характеризующее механические процессы, происходящие в материалах при приложении к ним внешних воздействий. Для наглядности изучаются изменения, происходящие в брусе с постоянным сечением, характерные для упругой деформации при приложении внешних усилий.

Закон Гука (английский физик Р. Гук, 1653-1703) для упругой деформации растяжения/сжатия гласит, что нормальное напряжение находится в линейной зависимости (прямо пропорционально) к относительному удлинению/укорочению. Математический аппарат технической механики описывает эту формулу следующим образом:

Коэффициент пропорциональности E (модуль упругости, модуль Юнга) – величина определяющая жесткость материала, единица измерения – паскаль (ПА).

Его значения были установлены эмпирическим путем для большинства конструкционных материалов, необходимую информацию можно почерпнуть в справочниках по машиностроению. Относительная деформация является отношением изменения длины бруса к его изначальным размерам, это безразмерная величина, которая иногда отражается в процентном соотношении.

При растяжении или сжатии у бруса меняется не только длина, но происходят поперечные деформации: при сжатии образуется утолщение, при растяжении толщина сечения становится меньше. Величины этих изменений находятся в линейной зависимости друг от друга, причем установлено, что коэффициент пропорциональности Пуассона (фр. ученый С. Пуассон, 1781-1840) остается всегда неизменным для исследуемого материала.

Внутренние усилия при растяжении и сжатии

При приложении к брусу с постоянным сечением внешних воздействий, действие которых в любом поперечном разрезе направлено параллельно его центральной оси и перпендикулярно сечению, с ним происходит следующий вид деформации: растяжение или сжатие. На основе гипотезы о принципе независимости внешнего воздействия для каждого из поперечных разрезов можно рассчитать внутреннее усилие как векторную сумму всех приложенных внешних воздействий. Растягивающие нагрузки в сопромате принято считать положительными, а сжимающие отрицательными.

Рассмотрев произвольный разрез бруса или стержня, можно сказать что внутренние напряжения равны векторной сумме всех внешних сил, сгруппированных по одной из его сторон. Это верно только с учетом принципа Сен-Венана (фр. инженер А. Сен-Венан, 1797-1886) о смягчении граничных условий, т.к. распределение внутренних усилий по поверхности разреза носит сложный характер с нелинейными зависимостями, но в данном случае значением погрешности можно пренебречь как несущественным.

Применяя гипотезу Бернулли (швейцарский математик, И. Бернулли, 1667-1748) о плоских сечениях, для более наглядного представления процессов распределения сил и напряжений по центральной оси бруса можно построить эпюры. Визуальное представление более информативно и в некоторых случаях позволяет получить необходимые величины без сложных расчетов. Графическое представление отражает наиболее нагруженные участки стержня, инженер может сразу определить проблемные места и ограничиться расчетами только для критических точек.

Все вышесказанное может быть применимо при квазистатической (система может быть описана статически) нагрузке стержня с постоянным диаметром. Потенциальная энергия системы на примере растяжения стержня определяется по формуле:

Потенциальная энергия растяжения U концентрируется в образце и может быть приравнена к выполнению работы W (незначительное выделение тепловой энергии можно отнести к погрешности), которая была произведена силой F для увеличения длины стержня на значение абсолютного удлинения. Преобразуя формулу, получаем, что вычислить значение величины потенциальной энергии растяжения можно, рассчитав отношение квадрата продольной силы N помноженной на длину стержня l и удвоенного произведения модуля Юнга E материала на величину сечения A.

Как видно из формулы, энергия растяжения всегда носит положительное значение, для нее невозможно применить гипотезу о независимости действия сил, т.к. это не векторная величина. Единица измерения – джоуль (Дж). В нижней части формулы стоит произведение EA – это так называемая жесткость сечения, при неизменном модуле Юнга она растет только за счет увеличения площади. Величина отношения жесткости к длине бруса рассматривается как жесткость бруса целиком.

Напряжения при растяжении сжатии

Используя гипотезу Бернулли для продольной упругой деформации стержня, можно определить продольную силу N как равнодействующую всех рассредоточенных по сечению внутренних усилий. Гипотеза Бернулли совместно с гипотезой о ненадавливании волокон позволяет сказать, что σ в произвольной точке разреза будут постоянны, т.к. реакция продольных волокон одинакова на всем поперечном разрезе. Для определения величины нормального напряжения σ используется следующая формула:

Читать еще:  Что представляет собой перелом

Напряжение для упруго деформированного стержня описывается как отношение внутренней силы N к площади сечения A. Считается положительным при растяжении, при сжатии рассматривается как отрицательное.

Абсолютная деформация зависит от жесткости сечения, величины продольной силы и длины бруса. Зависимость можно описать по следующей формуле:

Таким образом, методика расчета величины абсолютного изменения длины такова: необходимо просчитать отношение значения продольной силы N умноженной на длину стержня l и жесткости сечения (произведение модуля Юнга E на площадь сечения A).

В реальных расчетах на брус действует достаточно много разнонаправленных сил, для решения таких задач требуется построение эпюр, которые могут наглядно показать какие напряжения действуют на разных участках, чем обусловлена деформация при растяжении и сжатии.

В рамках такой квазистатической (условно статической) системы, как брус или стержень с переменным сечением или отверстием, потенциальная энергия растяжения может быть рассмотрена как сумма энергий однородных участков. При проведении расчетов важно правильно разделить стержень на участки и смоделировать все участвующие в процессе силы и напряжения. Для реальных расчетов построение эпюр – сложная задача, которая требует от инженера хорошего понимания действующих на деталь нагрузок. Например, вал со шкивами разного диаметра требует сначала определения критических точек и разбивки на соответствующие участки, затем построения графиков по ним.

Деформации при растяжении сжатии

При растяжении/сжатии бруса могут возникать 2 вида деформации. Первый – упругая, второй – пластическая. Для упругой деформации характерно восстановление первоначальных параметров после прекращения воздействия. В случае пластической стадии деформации материала он утрачивает и не восстанавливает форму и размеры. Величина воздействия для перехода одного вида в другой называется пределом текучести.

Для расчета перемещения при растяжении бруса или стержня следует использовать метод разделения на участки, в рамках которых осуществляется приложение внешних воздействий. В точках воздействия силы следует вычислить величину изменения длины, используя формулу: Δl=Nl/EA. Как видно она зависит от жесткости сечения, длины бруса или стержня и величины действующей продольной силы. Итоговым перемещением для бруса целиком будет сумма всех частичных перемещений, рассчитанных для точек приложения силы.

Поперечные деформации бруса (становится более толстым при сжатии и тонким при растяжении) также характеризуются абсолютной и относительной величиной деформации. Первая – разность между размером сечения после и до приложения внешних воздействий, вторая – отношение абсолютной деформации к его исходному размеру. Коэффициент Пуассона, отражающий линейную зависимость продольной и поперечной деформаций, определяет упругие качества материалов и считается неизменным для растяжения и сжатия. Продольные наиболее наглядно отражают процессы, происходящие в брусе или стержне при внешнем воздействии. Зная величину любой из них (продольной или поперечной) и используя коэффициент Пуассона, можно рассчитать значение неизвестной.

Для определения величины деформации пружины при растяжении можно применить закон Гука для пружин:

В данном случае х – увеличение длины пружины, k – коэффициент жесткости (единица измерения Н/м), F – сила упругости, направленная в противоположную от смещения сторону. Величина абсолютной деформации будет равна отношению силы упругости к коэффициенту жесткости. Коэффициент жесткости определяет упругие свойства материала, используемого для изготовления, может быть использован для выбора материала изготовления в условиях решения конкретной задачи.

Расчеты на прочность и жесткость

Прочность характеризует способность конструкционного материала сопротивляться внешним воздействиям без разрушений и остаточных изменений. Жесткость находится в линейной зависимости от модуля Юнга и размера сечения. Чем больше площадь, модуль упругости не меняется, тем больше жесткость. В общем случае жесткость подразумевает способность деформироваться без значительных изменений. Коэффициент запаса прочности – безразмерная величина, равная отношению предельного напряжения к допустимому. Запас прочности характеризует штатный режим работы конструкции даже с учетом случайных и не предусмотренных нагрузок. Наименьшим запасом прочности обладают пластические (1.2-2.5) и хрупкие (2-5) материалы.

Применение в расчетах этих коэффициентов позволяет, например, рассчитать опасную толщину для стержня, при которой может возникнуть максимальное нормальное напряжение. Используя коэффициент прочности и возможное предельное напряжение возможно произвести расчет необходимого диаметра вала, который гарантированно обеспечит упругую деформацию и не приведет к пластической. Для инженеров-экономистов важны расчеты наименьших безопасных размеров деталей конструкции по заданным нагрузкам.

Большинство практических расчетов на прочность и жесткость производятся для получения минимальных значений геометрических размеров конструкционных элементов и деталей машин в условиях известных внешних воздействий и необходимого и достаточного запаса прочности. Может решаться обратная задача получения значений предельных нагрузок при условии сохранения геометрических размеров и для конкретного материала.

Сложные конструкции могут быть разделены на элементарные части, для которых будут производиться расчеты, затем полученные результаты интерпретируются в рамках всей системы, для этого удобно строить эпюры распределения внешних воздействий и внутренних напряжений статически определенной системы.

С помощью известной жесткости материала делают расчеты максимально возможной длины балки или стержня (вала) при условии неизменности его сечения. Для ступенчатых валов необходимо строить эпюры воздействия внешних сил и возникающих в точках их приложения внутренних напряжений в критических точках. От правильно построенной теоретической модели будет зависеть насколько эффективно и долго прослужит вал для станка, не разрушится ли он от динамических крутящих моментов. На этапе проектирования можно выявить потенциальные слабые точки и рассчитать необходимые параметры для заданного предела прочности.

С расчетами на прочность связаны такие понятия, как срез и смятие. Срез проявляется в виде разрушения детали соединения в условиях возникновения в ее поперечном сечении перпендикулярной к нему и достаточной силы.

При расчетах соединений используют пределы текучести используемых материалов и коэффициенты запаса прочности, вычисляют максимально возможные напряжения.

Исследования на прочность обычно подразумевают решение нескольких задач: в условиях проведения поверочного расчета на проверку прочности при известных усилиях и площади сечения оценивают фактический коэффициент запаса прочности; подбор оптимального диаметра при заданных нагрузках и допустимом напряжении; вычисляют грузоподъемность или несущую способность с помощью определения внутреннего усилия при известной площади сечения и напряжении.

Прочностные расчеты при разных видах воздействий в рамках условно статических систем сложны, требуют учета многих, иногда не очевидных, факторов, их практическая ценность заключается в вычислении допустимых размеров конструкционных материалов для заданных параметров запаса прочности.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Техническая механика

Сопротивление материалов

Растяжение и сжатие

Напряжения и характер деформаций при растяжении и сжатии

Растяжением или сжатием называется такой вид деформации, при котором в любом поперечном сечении бруса возникает только продольная сила.
Брусья с прямолинейной осью, работающие на растяжение или сжатие, часто называются стержнями .

Рассмотрим невесомый, защемленный левым концом прямой брус, вдоль оси которого действуют активные силы F и 2F (рис. 1) . Части бруса постоянного сечения, заключенные между поперечными плоскостями (сечениями), в которых приложены одинаковые внешние силы (нагрузки или реакции связей) будем называть участками. Т. е. участок — это однородный кусок бруса и по форме, и по нагрузкам, и по площади сечения.

Изображенный на рис. 1 брус состоит из двух участков – от защемленного конца до места приложения силы F , и от силы F до свободного конца, к которому приложена сила 2F .
Применим метод сечений и определим продольные внутренние силы N1 и N2 на этих участках.
Сначала рассечем брус плоскостью 1-1 и мысленно отбросим правую часть бруса, заменив ее эквивалентными внутренними и внешними силами.
Применим уравнения равновесия для этой части бруса:

∑ Z = 0 , следовательно: 2F – F – N1 = 0 , откуда N1 = 2F – F = F .

Очевидно, что для сохранения равновесия части бруса достаточно приложить продольную силу. Нетрудно понять, что на втором участке бруса продольная сила в сечении 2-2 будет иметь другое значение: N2 = 2F .
Таким образом, продольная сила в поперечном сечении бруса равна алгебраической сумме внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения и в пределах каждого участка имеет одинаковое значение.
Последнее утверждение не совсем справедливо, поскольку в местах приложения внешних сил внутренние силы распределяются по сложным закономерностям, но с учетом рассмотренного ранее принципа смягчения граничных условий (принципа Сен-Венана), мы допускаем некоторую условную погрешность, незначительно влияющую на итоговый результат расчета.

При определении величины продольной силы алгебраическим сложением внешних сил следует обращать внимание на знаки (векторные значения) этих сил. При расчетах в сопромате обычно принимают растягивающие нагрузки (направленные от сечения) положительными, а сжимающие – отрицательными.

При изучении ряда деформаций мы будем мысленно представлять брусья состоящими из бесконечного количества волокон, расположенных параллельно оси бруса, и предполагать, что при деформации растяжения и сжатия эти волокна не надавливают друг на друга (гипотеза о не надавливании волокон) .

Чтобы понять характер напряжений и деформаций, возникающих в сжимаемом или растягиваемом брусе, представим себе прямой брус из резины, на котором нанесена сетка из продольных и поперечных линий. Если такой брус подвергнуть деформации растяжения, можно заметить, что:

  • поперечные линии на брусе остаются ровными и перпендикулярными оси бруса, а расстояния между ними увеличатся;
  • продольные линии останутся прямыми, а расстояния между ними уменьшатся.

Из этого эксперимента следует, что при растяжении справедлива гипотеза плоских сечений (гипотеза Бернулли), и, следовательно, все волокна бруса удлинятся на одну и ту же величину. Все это позволяет сделать вывод, что при растяжении и сжатии в поперечных сечениях бруса возникают только нормальные напряжения, равномерно распределенные по сечению. Эти напряжения можно определить по формуле:

где N – продольная сила, А – площадь поперечного сечения бруса.

Очевидно, что при растяжении и сжатии форма сечения бруса на величину напряжений не влияет.
Для наглядного изображения распределения продольных сил и нормальных напряжений вдоль оси бруса строят графики, называемые эпюрами (от французского «epure» — чертеж, график) , при этом на эпюрах при построении учитывают знаки (векторные значения) продольных сил и напряжений.

Для ступенчатого бруса, к которому приложены сжимающая 2F и растягивающая 3F силы на рис. 2 показаны соответствующие эпюры продольных сил N и нормальных напряжений σ .

Порядок построения эпюр таков: сначала под чертежом бруса проводят прямую линию, параллельную оси бруса (эта линия условно представляет брус), затем напротив каждого сечения бруса откладывают по этой линии величину силовых факторов: для положительных – вверх, для отрицательных — вниз. Масштаб при этом выбирается произвольный. Разумеется, перед построением эпюры необходимо подсчитать величину силовых факторов (сил, моментов сил или напряжений) в каждом участке бруса.
На полученном графике в кружках указываются знаки силовых факторов по участкам, на наружных углах ступенчатых переходов ставятся числовые значения этих силовых факторов, а вся площадь графика заштриховывается тонкими линиями, перпендикулярными оси.
Слева от оси эпюры указывается, какой силовой фактор на ней представлен.

По эпюрам, представленным на рис. 2 можно заметить, что в местах приложения внешних нагрузок и реакций внутренние силовые факторы изменяются скачкообразно (принцип Сен-Венана).
Визуальное исследование эпюры позволяет определить критические участки бруса, находящиеся в наиболее напряженном состоянии. Так, по представленным на рис. 2 эпюрам напряжений, возникающих в брусе, можно определить, что критическим является 2-й участок, поскольку здесь возникает наибольшее напряжение (по эпюре видно, что это напряжение сжатия, т. к. оно имеет отрицательное значение).

Кроме того, эпюра любого силового фактора позволяет (без применения лишних расчетов) определить силу или момент, действующие на брус со стороны, например, заделки, поскольку после построения эпюры со стороны свободного конца бруса эти силовые факторы отобразятся графически, без вычислений.

Ниже размещен видеоролик, в котором подробно объясняется порядок построения эпюр продольных сил и напряжений, возникающих в брусе при растяжении и сжатии, а также выводы, которые можно сделать на основе визуального анализа графиков.
Видеоурок ведет преподаватель ГОУ СПО «Нижнетагильский горно-металлургический колледж» Чирков А. С.

Материалы раздела «Растяжение и сжатие»:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector