background image

Przykład 7.5. Naprężenia styczne pręta skręcanego 

 
Znaleźć naprężenia styczne w obu częściach pręta cienkościennego skręcanego. 

 

 

Rysunek 1. Pręt skręcany 

 

 

 

Rysunek 2. Przekroje poprzeczne pręta 

 
Sztywności: 

(

)

3

1

3

2 δ

πr

G

GJ

S

=

(

)

(

)

2

1

3

2

3

2

=

=

δ

δ

π

r

GJ

r

G

GJ

S

S

 

 
(1) 

 
Warunek równowagi: 

ml

M

M

B

A

=

 

(2) 

 
Warunki przemieszczeniowe: 

0

=

A

ϕ

ϕ

 

0

=

B

(3) 

 
Obliczamy: 
 

(

) (

)

(

)

(

)

l

GJ

GJ

ml

GJ

l

M

GJ

l

M

S

S

S

A

S

A

B

2

2

2

2

1

0

2

=

+

=

ϕ

 

 
 

(4) 

2

1

3

2

ml

r

M

A

=

+

δ

 

 
 

(5)

 

 

background image

1

3

1

2

2

+

=

δ

r

ml

M

A

2

2

3

1

6

1

2

+

+

=

δ

δ

r

r

ml

M

B

 
 
 
 
 
 
 
 

(6) 

 
Jeśli 

 to: 

10

/

=

δ

r

602

ml

M

A

=

602

601ml

M

B

=

 
 
 
 

(7) 

 
Naprężenia 

r

ml

r

ml

2

2

1

1204

3

2

3

1

1

602

δ

π

π

δ

τ

=

=

δ

π

δ

π

τ

2

2

2

1204

601

2

1

602

601

r

ml

r

ml

=

=

 

 
 

(8) 

 
Stosunek naprężeń: 

20

3

1

.

60

10

1

3

601

3

601

1

2

=

=

=

r

δ

τ

τ

 

 
 

(9) 

 
Sztywności części drugiej jest 300 razy większa, lecz naprężenia w tej części są 20 razy 
większe od naprężeń w części pierwszej. 
 
Jeżeli porównać wskaźniki wytrzymałości obu części, to otrzymujemy: 

( )

( )

30

3

2

3

1

2

2

2

1

2

=

=

=

δ

π

δ

δ

π

r

r

r

W

W

S

S

 
 

(10) 

 
 
 

 


Document Outline