Кручення (у опорі матеріалів)
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Кручення (у опорі матеріалів)

Кручення (у опорі матеріалів), вигляд деформації, що характеризується взаємним поворотом поперечних перетинів стрижня, валу і т. д. під впливом моментів (пара сил), що діють в цих перетинах. Поперечні перетини круглих стрижнів (валів) при До. залишаються плоскими; при До. призматичних стрижнів відбувається т.з. депланация перетини (останнє не буде плоским). Якщо депланация в різних перетинах різна, то поряд з дотичною напругою у поперечних перетинах стрижня виникає також нормальна напруга. В цьому випадку До. називається обмеженим. При вільному До. (коли депланация у всіх перетинах однакова) у поперечному перетині виникає лише дотична напруга.

  найчастіше зустрічається в практиці випадком є До. круглого прямого стрижня ( мал. 1 ). В результаті дії моменту Мк, що крутить, в поперечних перетинах стрижня виникають дотична напруга t, а перетини стрижня (відстань між якими рівна l) повертаються одне відносно іншого на кут закручування j. Кут закручування на одиницю довжини стрижня називають відносним кутом закручування q. При вільному До. у пружній стадії відносний кут закручування і найбільша дотична напруга t max визначаються по формулах:

,,

де G — модуль пружності при зрушенні; I до і W до — умовний момент інерції і момент опору при До. У круглих перетинах I до є полярним моментом інерції I p =p r 4 /2, а W до — полярний момент опору W p = p r 3 /2 . Для прямокутних перетинів з більшою стороною h і меншою b: I до = a hb 3 , W до = b hb 2 , де коефіцієнти а і b визначаються залежно від відношення h / b по таблицях. Для вузьких перетинів h / b ³ 10) можна приймати а = b » 1 / 3 .

  При До. круглого валу в пружній стадії дотичної напруги розподіляються в поперечному перетині по лінійному закону ( мал. 2 , а) і визначаються по формулі  де r — відстань від осі валу до даної точки перетину. У пружно-пластичній стадії дотична напруга при До., відповідні межі текучості t т , поширюються від поверхні до осі валу ( мал. 2 , би). У граничному стані пластична зона розподіляється до осі валу ( мал. 2 , в), при цьому граничний момент, що крутить, для круглого перетину:

М-код перед = (t т p r 3 )

  Поняття До. поширюється також і на дію внутрішніх дотичних сил, що виникають при деформації пластинок і оболонок .

 

  Літ.: Беляєв Н. М., Опір матеріалів, 12 видавництво. М., 1959; Курс опору матеріалів, 5 видавництво, ч. 1, М., 1961; Новожілов Ст Ст, Теорія пружності, Л., 1958.

  Л. Ст Касабьян.

Мал. 2. Розподіл дотичної напруги в перетині круглого валу: а — в пружній стадії, би — в пружно-пластичній, в — в пластичній.

Мал. 1. Кручення круглого валу, затисненого одним кінцем.