Как распределение нормальных и касательных напряжений влияет на выбор оптимального сечения при изгибе?

Распределение нормальных и касательных напряжений влияет на выбор оптимального сечения при изгибе следующим образом:

Нормальные напряжения распределяются неравномерно. 3 Материал, расположенный в области нейтрального слоя, нагружен мало по сравнению со слоями, находящимися на достаточном удалении от нейтрального слоя. 3 Для снижения веса деталей, испытывающих изгиб, следует выбирать такие формы сечения, чтобы основная часть материала была удалена от нейтральной линии. 3

Касательные напряжения зависят от формы поперечного сечения. 4 Для балок круглого и прямоугольного сечений касательные напряжения изменяются по закону квадратной параболы и равны нулю в точках, максимально удалённых от нейтральной оси. 4

При значительных касательных напряжениях пластические деформации могут начинаться с нейтральной оси, где касательные напряжения достигают максимальных значений. 1 Такое распределение более опасно для несущей способности, чем в случае, когда больший вклад в приведённые напряжения вносят нормальные напряжения. 1

Таким образом, для разных условий изгиба необходимо учитывать особенности распределения напряжений, чтобы выбрать оптимальную форму сечения и обеспечить прочность конструкции. 13