Кручение стержней круглого поперечного сечения

При кручении стержень нагружен только парами сил, вращающими стержень вокруг продольной оси х. При этом в поперечных сечениях стержня действует только одно внутреннее усилие — крутящий момент (Л/_к = М_х), численно равный сумме моментов всех сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения.

Знак крутящего момента обычно безразличен, так как прочность стержня при кручении зависит только от величины крутящего момента и не зависит от его направления. Тем не менее для упорядочения расчетов в ряде учебников рекомендуется считать крутящий момент положительным, если при взгляде со стороны любого конца стержня виден внешний закручивающий момент, действующий против часовой стрелки.

В технике наиболее часто используются стержни круглого или кольцевого поперечного сечения. Расчет таких стержней на кручение значительно проще, чем стержней с другой формой поперечного сечения.

Рассмотрим результат следующего эксперимента. На поверхность резинового стержня круглого поперечного сечения нанесем прямоугольную сетку (рис. 6.6). Нагрузим стержень парой сил, закручивающей стержень вокруг продольной оси. При этом поперечные сечения стержня поворачиваются относительно друг друга, и нанесенная сетка линий искажается. Первоначально прямоугольные элементы сетки становятся параллелограммами. Изменение формы элемента сетки свидетельствует о деформации сдвига, происходящей при кручении стержня круглого поперечного сечения.

Рис. 6.6. Деформация прямоугольной сетки при кручении стержня.