Геометрические характеристики поперечных сечений

Основы конструирования приборов Реферат по теме Геометрические характеристики поперечных сечений Студента группы ИУ 3-32 Кондратова Николая Статические моменты сечения Возьмем некоторое поперечное се­чение бруса (рис. 1). Свяжем его с системой координат х, у и рас­смотрим два следующих интеграла: Рис. 1 (1) где индекс F у знака интеграла указывает на то, что интегрирование ведется по всей площади сечения. Каждый из интегралов

представ­ляет собой сумму произведений, элементарных площадок dF на рас­стояние до соответствующей оси (х или у). Первый интеграл называется статическим моментом сечения относительно оси х, а второй — относительно оси у. Размерность статического момента см3. При параллельном переносе осей величины статических моментов меняются. Рассмотрим две пары параллельных осей, x1, y1 и x2, y2.Пусть расстояние между осями x1 и x2 равно b, а между

осями y2 и y2 равно а (рис. 2). Положим, что площадь сечения F и статические моменты относительно осей x1 и y1, т. е. Sx1, и Sy1 заданы. Требуется определить Sx2 и Sy2. Очевидно, х2 = x1 — а, y2 = y1 — b. Искомые статические мо­менты будут равны или Таким образом, при параллельном переносе осей статический момент меняется на величину, равную произведению площади F на расстояние между осями. Рассмотрим более детально, например, первое из полученных

выра­жений: Величина b может быть любой: как положительной, так и отрицательной. Поэтому ее всегда можно подобрать (причем единственным образом) так, чтобы произведение bF было равно Sx1.Тогда статический момент Sx2, относительно оси x2 обращается в нуль. Ось, относительно которой статический момент равен нулю, называется центральной. Среди семейства параллельных осей она является единственной, и расстояние до этой оси от некоторой,

про­извольно взятой, оси х1 равно Рис. 2 Аналогично для другого семейства параллельных осей Точка пересечения центральных осей называется центром тяже­сти сечения. Путем поворота осей можно показать, что статический момент относительно любой оси, проходящей через центр тяжести, равен нулю. Нетрудно установить тождественность данного определения и обычного определения центра тяжести как точки приложения равно­действующих