Расчёт стержня на растяжение и сжатие - базовая задача сопротивления материалов, которая применяется при проектировании тяг, подвесок, анкерных стержней, элементов ферм и решётчатых конструкций, работающих только на продольную силу вдоль своей оси, без изгиба.
Стержень может иметь несколько участков разной длины и площади поперечного сечения (например, при ступенчатом изменении сечения по длине), а также произвольное сочетание сосредоточенных и распределённых продольных нагрузок. Это делает калькулятор универсальным - от простого учебного примера с одной силой на конце стержня до составных стержней с несколькими участками и распределённой нагрузкой (например, от собственного веса).
Калькулятор позволяет рассчитать стержень с одной заделкой при произвольном сочетании нагрузок: до пяти сосредоточенных сил и пяти равномерно распределённых нагрузок, приложенных на любых участках стержня.
По заданным исходным данным (длина и площадь сечения каждого участка, модуль Юнга материала и параметры всех нагрузок) калькулятор автоматически определяет:
- эпюру продольных усилий, N по длине стержня - с указанием максимального растягивающего и сжимающего усилия;
- эпюру нормальных напряжений, σ = N/A в каждом сечении - с учётом изменения площади сечения по участкам;
- эпюру продольных деформаций, ε - удлинения и укорочения участков стержня и перемещения его сечений.
Полученные значения максимальных продольных усилий и напряжений используются на следующем этапе для проверки прочности стержня и подбора сечения, а эпюра деформаций - для оценки суммарного удлинения или укорочения стержня под нагрузкой.
Инструмент подходит для предварительных инженерных расчётов, учебных задач и проверки готовых проектных решений. Для ответственных конструкций рекомендуется дополнительная проверка квалифицированным инженером-конструктором.