Taivuta Tällaista muodonmuutosta kutsutaan, jossa tangon alun perin suora akseli taivutetaan.

Rod kanssa suoraviivainen taivutuksessa toimivaa akselia kutsutaan palkki. Palkit ovat yksi tärkeimmistä elementeistä kaikissa rakennusrakenteissa, samoin kuin monissa rakenteissa, joita käytetään koneenrakennuksessa, laivanrakennuksessa ja muilla tekniikan aloilla.

Ensimmäinen kysymys palkkien lujuudesta esitettiin vuonna 1638. Galileo kirjassaan "Keskusteluja ja matemaattisia todisteita kahdesta uudesta tieteenalasta". Vuonna 1826, eli lähes kaksi vuosisataa myöhemmin, ranskalainen tiedemies Claude Louis Marie Henri Navier ( Navier, 1785 – 1836) sai käytännössä päätökseen säteen taivutusteorian luomisen. Käytämme tätä teoriaa pohjimmiltaan tähän päivään asti.

Tasoleikkausten hypoteesi palkkia taivutettaessa

Piirretään muotoamattoman palkin sivupinnalle henkisesti ruudukko, joka koostuu pitkittäis- ja poikittaisista (pystysuoraan palkin akseliin nähden) suorista viivoista. Palkin taivutuksen seurauksena näemme, että pitkittäisviivat saavat kaarevan ääriviivan ja poikittaislinjat käytännössä jää suoraan Ja kohtisuorassa palkin kaarevalle akselille. Täten, poikkileikkaukset, jotka ovat tasaisia ​​ja kohtisuorassa palkin akseliin nähden ennen muodonmuutosta, pysyvät tasaisina ja kohtisuorassa kaarevan akselin suhteen sen jälkeen, kun se on muuttanut muotoaan.

Tämä seikka osoittaa, että taivutuksen aikana (kuten venytyksen ja vääntymisen aikana) tasoleikkauksen hypoteesi.

Mitä siirtymiä tapahtuu, kun palkki taipuu?

Taivutuksen seurauksena säteen akselilla oleva mielivaltainen piste siirtyy pystyakselin suuntaany ja pituusakseliz . Pystysuuntainen liike yleensä merkitään kirjaimellav ja soita hänelle taipuma palkit. Pituussuuntainen liike pisteet on merkitty kirjaimellau .

Palkin kaarevalla akselilla olevaan pisteeseen vedetty tangentti kiertyy suoran akselin suhteen tietyn kulman verran. Tämä kulma, kuten lukuisat kokeelliset tiedot osoittavat, on yhtä suuri kääntökulma 𝜃 tarkasteltavan pisteen läpi kulkevan palkin poikkileikkaus.

Täten, kolme kokoa v , u Jaθ ovat liikekomponentit mielivaltainen palkin poikkileikkaus taivutuksen aikana.

Seuraavassa näytämme senu << v siksi, kun lasketaan palkki pitkittäisliikkeellä tapahtuvaa taivutusta vartenu laiminlyöty.

Mikä sisäisiä ponnisteluja esiintyy palkin poikkileikkauksessa suoran taivutuksen aikana?

Tarkastellaan esimerkiksi pystysuoralla keskittyneellä voimalla kuormitettua palkkia (kuva 1).P . Määrittämistä varten sisäiset tehotekijät, joka syntyy tietyssä poikkileikkauksessa, joka sijaitsee etäisyyden päässäz paikasta, jossa kuormitus kohdistuu, käytämme jaksomenetelmällä. Näytämme kaksi tämän menetelmän käyttövaihtoehdot, jotka löytyvät opetuskirjallisuudesta.

Kuva 1. Suoran taivutuksen aikana syntyvät sisäiset voimatekijät

Ensimmäinen vaihtoehto.

Leikkaa se palkki poikkileikkauksessa, jonka olemme hahmotellut etäisyyden päässäz vasemmasta päästä (kuva 1, A).

Hylätään henkisesti oikein osa palkkia jäykällä tiivisteellä (tai yksinkertaisesti, mukavuuden vuoksi, peitä ne paperilla). Seuraavaksi meidän täytyy korvata käytöstä poistetun osan toiminta jättänyt meille vasemmalle osa palkkia sisäisten voimien vaikutuksesta(joustovoimat) . Näemme, että ulkoinen kuorma yrittää siirtää meille näkyvää säteen osaa ylöspäin (toisin sanoen toteuttaa siirtää) voimalla, joka on yhtä suuri kuinP , ja mutka sen kupera alaspäin luoden momentin, joka on yhtä suuri kuinPz . Tämän seurauksena palkin poikkileikkaukseen syntyy sisäisiä voimia, jotka vastustavat ulkoista kuormitusta, eli ne vastustavat ja siirtää, Ja taivutus. Nämä voimat ilmeisesti syntyvät kaikille pisteitä palkin poikkileikkaus, Ja ne jakautuvat poikkileikkaukselle pitkin tuntematon niin kauan kuin meillä on laki. Valitettavasti, määrittää välittömästi tämä loputon voimajärjestelmä mahdotonta. Joten kokoamme kaikki nämä voimat yhteen painopisteeseen poikkileikkaus tarkasteltuna ja korvataan heidän toimintansa staattisesti vastaavat sisäiset voimat: leikkausvoima K y Ja taivutusmomentti M x.

Kuten olemme toistuvasti edellä todenneet, tangon tuhoutuminen tarkasteltavana olevassa osassa ei tapahdu vain, jos nämä sisäiset voimatK y JaM x pystyy saldo ulkoinen kuorma. Siksi löydämme sen helpostiK y= P , AM x = Pz .Huomaa, että se on juuri näiden kahden ansiosta sisäisiä ponnistelujaK y JaM x purettaessa harkitsemamme palkin osa putoaa alas ja suoristuu.

Toinen vaihtoehto.

Edelleen leikataan se palkki meitä kiinnostavassa paikassa kahteen osaan. Muttahylätään ei nyt se oikea, mutta vasemmalle osa palkin voimalla kuormitettuaP . Me korvaamme sen osan toiminta, jonka hylkäsimme tangon vasemmassa oikeassa osassa sisäisiä ponnisteluja. Löydämme nämä toimet suoraan hylätyn vasemman puolen toiminta oikealla puolella. Teemme tämän rinnakkainen voimansiirto P painopisteeseen tarkasteltavana olevan palkin poikkileikkaus (kuva 1, b) . Teoreettisen mekaniikan kurssilta tunnetun lemman mukaan voima, joka kohdistetaan mihin tahansa kappaleen kohtaan, vastaa samaa voimaa, joka kohdistetaan tämän kappaleen mihin tahansa muuhun pisteeseen, ja voimien paria, jonka momentti on yhtä suuri kuin tietyn voiman momentti suhteessa sen uuteen kohdistamispisteeseen. Siksi tangon poikkileikkauksessa meidän on kohdistettava voimaP ja hetkiPz . Sitten leikkausvoimaK y= P , A taivutusmomenttiM x = Pz . Eli saamme saman tuloksen, mutta ilman menettelyä tasapainottaa.

Millä säännöillä ne lasketaan? taivutusmomentti Ja leikkausvoima, esiin nousemassapalkin poikkileikkauksessa taivutuksen aikana?

Jos käytämme ensimmäinen vaihtoehto, nämä säännöt ovat seuraavat:

1) leikkausvoima numeerisesti yhtä suuri Kaikkien ulkoisten voimien (aktiivisten ja reaktiivisten) algebrallinen summa tarkasteltavana oleva olemme osa säteen;

2)taivutusmomentti numeerisesti yhtä suuri samojen voimien momenttien algebrallinen summa suhteessa tarkasteltavan poikkileikkauksen painopisteen läpi kulkevaan pääkeskiakseliin.

Huomaa, että taivutus, jossa palkin poikkileikkauksessa esiintyy sekä taivutusmomentti että leikkausvoima, on ns. poikittainen. Jos palkin poikkileikkauksessa esiintyy vain taivutusmomentti, kutsutaan taivutusta puhdas.

Mitä tapahtuu palkin pituussuuntaisille kuiduille taivutuksen aikana?

Monet tiedemiehet ovat pohtineet tätä kysymystä. Esimerkiksi, Galileo uskoi, että kun palkki taipuu kaikki sen kuidut venyvät tasaisesti. Kuuluisa saksalainen matemaatikko Gottfried Wilhelm Leibniz (Leibnitz , 1646 – 1716) uskoivat, että palkin koveralla puolella sijaitsevat uloimmat kuidut eivät muuta pituuttaan ja kaikkien muiden kuitujen venymät kasvavat suhteessa etäisyyteen näistä kuiduista.

Kuitenkin lukuisia kokeita, esimerkiksi kokeita Arthur Jules Morin (Morin , 1795 – 1880), toteutettiin 40-luvulla.XIXc., osoitti, että taivutettaessa palkki vääntyy siten, että osa sen kuiduista jännittyy ja osa puristuu. Jännitys- ja puristusalueiden välinen raja on kuitukerros, joka vain taipuu kokematta ei venytystä, ei puristusta. Nämä kuidut muodostavat ns neutraali kerros.

Neutraalin kerroksen leikkausviivaa palkin poikkileikkaustason kanssa kutsutaan neutraali akseli tai nolla viiva. Kun palkki taipuu, sen poikkileikkaukset pyörivät tarkasti neutraaliin akseliin nähden.

Miten palkin taivutuslujuus tarkistetaan ja miten sen poikkileikkauksen mitat valitaan?

Palkin lujuus tarkistetaan pääsääntöisesti vain suurimman mukaan normaali stressi. Nämä jännitykset, kuten jo tiedämme, syntyvät palkin poikkileikkauksen uloimmissa kuiduissa, joissa suurin voima "vaikuttaa". ehdoton taivutusmomentin arvo. Määritämme sen arvon taivutusmomenttien kaaviosta.

Palkin poikittaistaivutuksessa normaalien jännitysten ohella syntyy myös tangentiaalisia jännityksiä, mutta suurimmassa osassa tapauksia ne ovat pieniä ja lujuutta laskettaessa otetaan huomioon pääasiassa vain I-palkeissa, joista keskustelemme erikseen.

Edellytys palkin lujuudelle taivutettaessa normaalit jännitteet on muotoa:

missä on sallittu jännitys [ σ ] on sama kuin kiristäessä (puristaessa) samasta materiaalista valmistettua tankoa.

sitä paitsi vahvuustarkistuksia, voidaan valmistaa kaavan (1) mukaisesti ja palkin poikkileikkauksen mittojen valinta. Tietyllä sallitulla jännitteellä [ σ ] ja tunnettu maksimi ehdoton taivutusmomentin arvovaadittu vastusmomentti palkit taivutuksessa määritetään seuraavasta epäyhtälöstä:

On tarpeen pitää mielessä seuraava erittäin tärkeä seikka. Kun palkin poikkileikkauksen sijainti muuttuu suhteessa aktiiviseen kuormaan, sen lujuus voi muuttua merkittävästi, vaikka poikkileikkauspinta-alaF ja pysyy samana.

Olkoon esimerkiksi suorakaiteen muotoinen palkki, jonka poikkileikkaus on kuvasuhdeh/ b=3 sijaitsee voimatason suhteen siten, että sen korkeush kohtisuorassa neutraalia akselia vastaan x . Tässä tapauksessa palkin vastusmomenttien suhde taivutuksen aikana on yhtä suuri:

Eli tällainen palkki on kolme kertaa vahvempi kuin sama palkki, mutta kierretty 90° .

Muistutetaan tästä suorakulmaisen poikkileikkauksen omaavan palkin vastusmomentin lausekkeessa taivutuksen aikana neliöity sen koko on se, joka on kohtisuorassa neutraalia akselia vastaan.

Tästä syystä palkkiosuus on sijoitettava siten, että voimataso osuu niiden pääakselien kanssa, joiden ympärillä hitausmomentti on minimaalinen. Tai mikä on sama, on varmistettava, että neutraali akseli on akseli, jonka ympäri poikkileikkauksen päähitausmomentti enimmäismäärä. Tässä tapauksessa säteen sanotaan taipuvan suurimman jäykkyyden tasot.

Yllä oleva korostaa jälleen kerran aiheen "Sauvan poikkileikkauksen päähitausakselien sijainnin määrittäminen" merkitystä, jota opiskelijat yleensä käsittelevät pinnallisesti.

Kun lujuusehdosta (1) on määritetty vaadittu vastusmomentti taivutuksen aikana, voimme siirtyä palkin poikkileikkauksen mittojen ja muodon määrittämiseen. Samalla meidän on pyrittävä varmistamaan, että palkin paino on minimaalinen.

Tietyllä palkin pituudella sen paino on verrannollinen poikkileikkauspinta-alaanF .

Osoitetaan esimerkiksi, että neliömäinen poikkileikkaus on taloudellisempaa kuin pyöreä.

Kuten tiedämme neliömäisen poikkileikkauksen tapauksessa taivutusvastusmomentti määräytyy kaavalla

Ympyränmuotoiselle poikkileikkaukselle se on yhtä suuri kuin:

Jos oletetaan, että neliön ja ympyrän poikkileikkausalat ovat yhtä suuret, niin neliön sivuavoidaan ilmaista ympyrän halkaisijallad : =0,125 Fd , tulemme siihen tulokseen, että samanpintaisella neliömäisellä poikkileikkauksella on suurempi vastusmomentti kuin pyöreällä (lähes 18 %). Siksi neliömäinen poikkileikkaus on taloudellisempaa kuin pyöreä poikkileikkaus.

Analysoimalla normaalijännitysten jakautumista palkin poikkileikkauksen korkeudella (), on helppo päätellä, että se osa materiaalista, joka sijaitsee lähellä neutraalia akselia, ei melkein "toimi" (tämä osoittaa erityisesti pyöreän poikkileikkauksen irrationaalisuutta neliöön verrattuna). Suurimman materiaalisäästön saamiseksi se tulisi sijoittaa mahdollisimman kauas neutraalista akselista. Edullisin tapaus tietylle poikkileikkausalalle F ja korkeush saadaan sijoittamalla molemmat puolet alueesta etäälleh /2 neutraaliakselilta. Tällöin hitausmomentti ja vastusmomentti ovat vastaavasti yhtä suuret:

Tämä on raja, jota voidaan lähestyä käyttämällä I-palkin poikkileikkausta, jonka laippoissa on eniten materiaalia.

kuitenkin , johtuen tarpeesta varata osa materiaalista palkkiseinää varten, tuloksena olevaa vastusmomentin raja-arvoa ei voida saavuttaa. Joten rullatuille I-palkeille:

Tällaisten palkkien lujuus tarkistetaan seuraavasti:

Kohdissakauimpana neutraalista akselista I-palkin lujuus tarkistetaan kaavalla (1);

Kohdissa, joissa hylly liittyy seinään,eli niissä kohdissa, joissa sekä normaali- että tangentiaalinen jännitys ovat suuria pääjännitysten mukaan:

tai käytetään yhtä vahvuushypoteesikaavoja;

Neutraalilla akselilla sijaitsevissa pisteissä, – suurimmat tangentiaaliset jännitteet:

Mikä on potentiaalinen jännitysenergia taivutuksen aikana?

Palkin potentiaalinen muodonmuutosenergia poikittaistaivutuksen aikana määritetään seuraavalla kaavalla

jossa ensimmäinen integraali on potentiaalinen leikkausenergia ja toinen on puhdas taivutusenergia.

Dimensioton kertoimen arvok , joka sisältyy lausekkeen (2) ensimmäiseen termiin, riippuu palkin poikkileikkauksen muodosta ja lasketaan kaavalla

Esimerkiksi suorakaiteen muotoiselle poikkileikkauksellek =1,2.

Useimmille palkkityypeille kaavan (2) ensimmäinen termi on huomattavasti pienempi kuin toinen termi. Siksi potentiaalista jännitysenergiaa määritettäessä taivutuksen aikana leikkausvoiman vaikutus (ensimmäinen termi) jätetään usein huomiotta.

Absoluuttinen muodonmuutos- kappaleiden mittojen muutoksen määrä: pituus, tilavuus jne.

Anisotropia- materiaalin fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien ero eri suuntiin (puu, vaneri, rakennemuovit jne. - ominaisuuksien vaihtelevuus johtuu rakenteen heterogeenisyydestä ja valmistuksen erityispiirteistä).

Säde- Tämä on vaakasuora palkki, joka makaa tukien päällä ja kokee taipuvaa muodonmuutosta.

Pultti— tanko, jonka toisessa päässä on pää ja toisessa päässä kierre mutteria varten (suunniteltu yhdistämään vastaavan paksuisia osia).

puutavaraa- tämä on elementti, jossa yksi koko (pituus) ylittää huomattavasti muut. Puun tärkeimmät ominaisuudet ovat sen akseli ja poikkileikkaus. muoto voi olla suora tai kaareva, poikkileikkaus voi olla prismaattinen - tasainen poikkileikkaus ja jatkuvasti muuttuva poikkileikkaus (teollisuusputket), sekä porrastettu poikkileikkaus (siltatuet)

Akseli- Tämä on palkki (yleensä akselit ovat suoria tankoja, joiden poikkileikkaus on pyöreä tai rengasmainen), joka välittää vääntömomentin mekanismin muihin osiin. Akseleita laskettaessa poikittaisten voimien vaikutuksesta aiheutuvia tangentiaalisia jännityksiä ei oteta huomioon niiden merkityksettömyyden vuoksi.

Ruuvi- tanko, jonka toisessa päässä on pää (ehkä ilman päätä) ja jossa on kierre toisessa päässä (yleensä koko pituudelta) yhteen kiinnitettävään osaan ruuvaamista varten (tarkoitettu pääasiassa suhteettoman paksuisten osien yhdistämiseen, yksi joka on usein ruumis).

ruuvi- osa, jossa on kierrereikä, joka on ruuvattu pulttiin tai pulttiin ja jota käytetään kiinnitettävien osien lukitsemiseen.

Muodonmuutos (lat. Deformatio - vääristymä)- kehon muodon ja tilavuuden muutos ulkoisten voimien vaikutuksesta. Muodonmuutos liittyy kappaleen hiukkasten suhteellisen sijainnin muutokseen, ja siihen liittyy yleensä atomien välisten voimien suuruuden muutos, jonka mittana on elastinen jännitys. Muodonmuutoksia on neljää päätyyppiä: jännitys/puristus, leikkaus, vääntö ja taivutus.

Kiinteän rungon muodonmuutos— kiinteän kappaleen koon, muodon ja tilavuuden muutos. Kiinteän aineen muodonmuutos tapahtuu, kun sen lämpötila muuttuu tai ulkoisten voimien vaikutuksesta.

Muotoileva runko- mekaaninen järjestelmä, jolla on translaatio- ja rotaatiovapausasteiden lisäksi sisäiset (värähtelevät) vapausasteet. Muotoutuvat kappaleet jaetaan: absoluuttisesti elastisiin kappaleisiin ilman dissipatiivisia vapausasteita; ja joustamattomiin kappaleisiin hajoamalla.

Osaston poisto- vääntymisen aikana - ilmiö, joka rikkoo poikkileikkausten tasaisuutta. Poikkileikkauksen deplanaatio tapahtuu, kun prismaattisia tankoja väännetään.

Dynamiikka- mekaniikan ala, joka tutkii kappaleiden välisten vuorovaikutusten vaikutusta niiden mekaaniseen liikkeeseen.

Jännityskaavio- kuvaaja mekaanisen jännityksen riippuvuudesta kiinteän kappaleen suhteellisesta muodonmuutoksesta.

Jäykkyys- kappaleen tai rakenteen kyky vastustaa muodonmuutosten muodostumista. Jäykkyys mitataan voiman ja suhteellisen lineaarisen, kulman tai kaarevuuden muodonmuutoksen välisellä suhteellisuuskertoimella.

Jousen jäykkyys on suhteellisuuskerroin muodonmuutosvoiman ja muodonmuutoksen välillä Hooken laissa. Jousen jäykkyys: numeerisesti yhtä suuri kuin voima, joka on kohdistettava elastisesti muotoaan muuttavaan näytteeseen, jotta sen yksikkömuodonmuutos saadaan aikaan; riippuu materiaalista, josta näyte on valmistettu, ja näytteen koosta.

Turvamarginaali- suhde: materiaalin vetolujuus; enimmäismäärään normaaliin mekaaniseen rasitukseen, jonka osa kokee käytön aikana.

(R. Hooke - englantilainen fyysikko; 1635-1703)- elastisen muodonmuutoksen suuruuden ja kehoon vaikuttavan voiman välinen suhde. Hooken lailla on kolme muotoilua: 1- absoluuttisen muodonmuutoksen suuruus on verrannollinen muodonmuutosvoiman suuruuteen suhteellisuuskertoimella, joka on yhtä suuri kuin deformoituneen näytteen jäykkyys; 2 - deformoituneessa kappaleessa esiintyvä kimmovoima on verrannollinen muodonmuutoksen suuruuteen suhteellisuuskertoimella, joka on yhtä suuri kuin deformoituneen näytteen jäykkyys; 3 - rungossa esiintyvä elastinen jännitys on verrannollinen tämän kappaleen suhteelliseen muodonmuutokseen suhteellisuuskertoimella, joka on yhtä suuri kuin kimmomoduuli.

Taivuta- materiaalien kestävyydessä - palkin, palkin, laatan, kuoren tai muun esineen muodonmuutos, jolle on tunnusomaista muodonmuutoskappaleen akselin tai keskipinnan kaarevuuden muutos ulkoisten voimien tai lämpötilan vaikutuksesta .

Leikkausjännitys— voima näytteen poikkileikkauspinta-alayksikköä kohti, ulkoisen voiman toimintasuunnan suuntainen.

Kinematiikka- mekaniikan haara, joka tutkii kappaleiden liikkeen geometrisia ominaisuuksia ottamatta huomioon niiden massoja ja niihin vaikuttavia voimia. Kinematiikka tutkii tapoja kuvata liikkeitä ja näitä liikkeitä luonnehtivien suureiden välisiä suhteita.

Klassinen mekaniikka- fysikaalinen teoria, joka vahvistaa makroskooppisten kappaleiden liikelait nopeuksilla, jotka ovat huomattavasti pienempiä kuin valon nopeus tyhjiössä.

Viistot mutkat b - materiaalien kestävyydessä - muodonmuutostyyppi, jolle on ominaista palkin kaarevuuden muutos sen akselin läpi kulkevien ulkoisten voimien vaikutuksesta, jotka eivät ole yhteensopivia minkään päätason kanssa.

Torsion (torsion ranska)- materiaalien lujuudessa - muodonmuutostyyppi, jolle on tunnusomaista tangon (akselin jne.) poikkileikkausten keskinäinen pyöriminen näissä osissa vaikuttavien voimien vaikutuksesta. Vääntövoiman aikana pyöreiden tankojen poikkileikkaukset pysyvät tasaisina. Vääntö- tämä on eräänlainen muodonmuutos, jossa palkin poikkileikkauksissa esiintyy vain vääntömomentti.

Array- tämä on runko, jonka mitat ovat samaa luokkaa (perustukset, tukiseinät, siltatuet jne.)

Mekaniikka— fysiikan pääosa; Tiede aineellisten kappaleiden mekaanisesta liikkeestä ja niiden välisistä vuorovaikutuksista. Vuorovaikutuksen seurauksena kappaleiden nopeudet muuttuvat tai kappaleet muotoutuvat. Mekaniikka on jaettu statiikkaan, kinematiikkaan ja dynamiikkaan.

Jatkuva mekaniikka- mekaniikan ala, joka tutkii kaasujen, nesteiden ja muotoaan muuttavien kiinteiden aineiden liikettä ja tasapainoa. Continuum-mekaniikassa ainetta pidetään jatkuvana väliaineena, sen molekyyli-atomirakennetta huomioimatta; ja pitää kaikkien sen ominaisuuksien jakautumista väliaineessa jatkuvana: tiheys, jännitys, hiukkasten nopeudet jne. Jatkuvuusmekaniikka jaetaan hydroaeromekaniikkaan, kaasudynamiikkaan, kimmoteoriaan, plastisuusteoriaan ja muihin osiin.

Vaihtuvamassaisten kappaleiden mekaniikka- mekaniikan ala, joka tutkii kappaleiden liikkeitä, joiden massa muuttuu ajan myötä materiaalihiukkasten irtautuessa kehosta (tai kiinnittymisestä siihen). Tällaisia ​​ongelmia ilmenee rakettien, suihkukoneiden, taivaankappaleiden jne. liikkuessa.

Mekaaninen jännitys- sisäisten voimien mitta, jotka syntyvät muotoaan muuttavassa kappaleessa ulkoisten vaikutusten vaikutuksesta. Mekaaninen jännitys kappaleen pisteessä mitataan suhteella: kimmovoima, joka syntyy kappaleessa muodonmuutoksen aikana; pienen poikkileikkauselementin alueelle, joka on kohtisuorassa tätä voimaa vastaan. SI-järjestelmässä mekaaninen rasitus mitataan pascaleina. Mekaanisessa jännitysvektorissa on kaksi komponenttia: normaali mekaaninen jännitys, joka on suunnattu kohtisuoraan; ja tangentiaalinen mekaaninen jännitys leikkaustasossa.

Parin voiman hetki- yhden voimien, jotka muodostavat parin, ja olkapään tulo.

Kimmomoduuli (ensimmäisen tyyppinen kimmomoduuli, materiaalin pituussuuntainen kimmomoduuli), moduuli(Elastisuuskerroin; Kimmomoduuli; Elastisuusmoduuli) - suhteellisuuskerroin, joka kuvaa materiaalin vetolujuutta. Kimmokerroin kuvaa materiaalin jäykkyyttä. Mitä suurempi kimmomoduuli on, sitä vähemmän materiaali deformoituu samalla jännityksellä.

Kovettumista— kiteiden lujuuden kasvu plastisen muodonmuutoksen jälkeen. Kovettuminen ilmenee materiaalin suhteellisuusrajan ja sen haurauden lisääntymisenä (sitkeys heikkenee).

Normaali mekaaninen rasitus— voima näytteen poikkileikkauspinta-alayksikköä kohti, kohtisuorassa ulkoisen voiman vaikutussuuntaan nähden.

Kuori- kahden kaarevan pinnan rajaama runko, jonka paksuus on huomattavasti pienempi kuin muut mitat (säiliöiden seinät, kaasusäiliöt jne.).

Homogeeninen ympäristö- väliaine, jolle on tunnusomaista tarkasteltujen fysikaalisten ominaisuuksien yhtäläisyys missä tahansa avaruuden pisteessä.

Suhteellinen muodonmuutos- kehon koon muutoksen määrän suhde sen alkuperäiseen kokoon. Usein suhteellinen muodonmuutos ilmaistaan ​​prosentteina.

Muovin väsähtäminen

Pari voimaa- kaksi numeroarvoltaan samansuuruista ja suunnaltaan vastakkaista samansuuntaista voimaa, jotka kohdistetaan samaan kiinteään kappaleeseen. Voimapari luo voimamomentin.

Lauta (lautanen)- tämä on kahden yhdensuuntaisen pinnan rajoittama kappale, jonka paksuus on huomattavasti pienempi kuin muut mitat (esim. alusten pohjat). Paksuja levyjä kutsutaan yleensä laatoiksi.

Muovi- kiinteiden aineiden ominaisuus muuttaa muotoa ja kokoa kuormituksen alaisena ilman repeämien ja halkeamien muodostumista; ja säilyttää muuttunut muoto ja koko kuorman poistamisen jälkeen.

Muovin väsähtäminen- muodonmuutos, joka ei katoa ulkoisten voimien lakkaamisen jälkeen.

Olkapää pari- lyhin etäisyys voimaparin muodostavien voimien vaikutuslinjojen välillä.

Hiipiä- kehossa tapahtuvien muutosten ilmiö kehoon kohdistuvan jatkuvan kuormituksen alaisena. Lämpötilan noustessa ryömintänopeus kasvaa. Virumisen tyyppejä ovat rentoutuminen ja elastinen jälkivaikutus.

Elastisesti epämuodostuneen kappaleen potentiaalienergia- fysikaalinen suure, joka on yhtä suuri kuin työ, jonka elastiset voimat voivat tehdä, kun kimmoiset muodonmuutokset poistetaan kokonaan.

Poikittainen mutka- taivutus, joka syntyy taivutusmomenttien ja leikkausvoimien vaikutuksesta.

Suhteellisuusraja - mekaaninen jännitys, johon asti havaitaan, muodonmuutosten riippuvuus jännityksistä on lineaarinen.

Elastinen raja- suurin mekaaninen jännitys, jossa materiaali säilyttää elastiset ominaisuutensa (muodonmuutos katoaa kuorman poistamisen jälkeen, kun raja ylittyy, ensimmäiset plastisen muodonmuutoksen merkit näkyvät (muovimateriaaleissa).

Sadonvoimakkuus- jännitys, jossa jännitys kasvaa ilman huomattavaa kuormituksen kasvua.

Vetolujuus (vetolujuus)- suurin mekaaninen rasitus, jonka materiaali voi kestää romahtamatta.

Pituus-poikittais taivutus- tangon akselia pitkin ja sitä vastaan ​​kohtisuorassa olevien voimien samanaikaisesta vaikutuksesta aiheutuva taivutus.

Pituussuuntainen taivutus- materiaalien kestävyydessä - alun perin suoran tangon taivutus keskitetysti kohdistettujen pitkittäisten puristusvoimien vaikutuksesta sen stabiilisuuden menettämisen vuoksi.

jänneväli palkit ovat tukien välinen etäisyys kehyksissä, tämä on pylväiden akselien välinen etäisyys.

Suoran palkin yksinkertainen taivutus- suoran palkin taivutus, jossa ulkoiset voimat sijaitsevat yhdessä sen akselin ja poikkileikkauksen päähitausakselien kautta kulkevista tasoista (yksi palkin päätasoista). Tasotaivutuksen aikana palkin poikkileikkauksiin syntyy normaali- ja leikkausjännitys.

Voiman työtä- voiman mekaanisen vaikutuksen mitta sen kohdistamiskohtaa siirrettäessä. Voiman työ on skalaarinen fysikaalinen suure, joka on yhtä suuri kuin voiman ja siirtymän tulo.

Mekaanisen järjestelmän tasapaino- mekaanisen järjestelmän tila voimien vaikutuksesta, jossa sen kaikki pisteet ovat levossa suhteessa tarkasteltavaan vertailujärjestelmään. Mekaanisen järjestelmän tasapaino syntyy, kun kaikki järjestelmään vaikuttavat voimat ja voimamomentit ovat tasapainossa. Jatkuvissa ulkoisissa vaikutuksissa mekaaninen järjestelmä voi pysyä tasapainotilassa niin kauan kuin halutaan.

Kehys on järjestelmä, joka koostuu tangoista, jotka on tiukasti kytketty toisiinsa.

Viestintäreaktio- voima, jolla mekaaninen yhteys vaikuttaa kappaleeseen.

Jännitys-puristus— materiaalien lujuudessa — tangon muodonmuutostyyppi voimien vaikutuksesta, jonka resultantti on normaali sauvan poikkileikkauksen suhteen ja kulkee sen painopisteen läpi. Jännitys-puristus johtuu: tangon päihin kohdistuvista voimista; tai sen tilavuuteen jakautuneet voimat: tangon oma paino, inertiavoimat jne.

Rentoutuminen- materiaalien kestävyydessä - sisäisen jännityksen spontaani väheneminen ajan myötä jatkuvalla muodonmuutoksella.

Reologia- tiede aineen muodonmuutoksesta ja sujuvuudesta. Reologia ottaa huomioon: - prosessit, jotka liittyvät peruuttamattomiin jäännösmuodonmuutoksiin ja erilaisten viskoosien ja muovisten materiaalien virtaukseen: ei-newtonilaiset nesteet, dispergoidut järjestelmät jne.; sekä stressin rentoutumisen, elastisen jälkivaikutuksen jne. ilmiöt.

Vapaa vääntö— vääntö, jossa poikkeama kaikissa osissa on sama. Tässä tapauksessa poikkileikkauksessa syntyy vain leikkausjännityksiä.

Rajoitettu vääntö- vääntö, jossa tangentiaalisten jännitysten ohella tangentin poikkileikkauksiin syntyy myös normaaleja jännityksiä.

Siirtää- materiaalien kestävyydessä - elastisen kappaleen muodonmuutos, jolle on tunnusomaista materiaalin yhdensuuntaisten kerrosten (tai kuitujen) keskinäinen siirtyminen kohdistettujen voimien vaikutuksesta tasaisella kerrosten välisellä etäisyydellä.

Pakottaa- mekaanisen vaikutuksen mitta: aineelliseen pisteeseen tai kappaleeseen; muiden elinten tai kentät; aiheuttaa muutoksen kehon pisteiden nopeudessa tai sen muodonmuutoksessa; tapahtuu suoran kosketuksen tai kehon luomien kenttien kautta.

Pakottaa- fyysinen vektorisuure, jolle kullakin ajan hetkellä on tunnusomaista: numeerinen arvo; suunta avaruudessa; ja sovelluskohta.

Elastinen voima- voima, joka syntyy muotoaan muuttavassa kappaleessa ja joka on suunnattu vastakkaiseen suuntaan kuin hiukkasten siirtyminen muodonmuutoksen aikana.

Monimutkainen vastus- materiaalien kestävyydessä - palkin, tangon tai muun elastisen kappaleen muodonmuutos, joka tapahtuu useiden samanaikaisesti tapahtuvien yksinkertaisten muodonmuutosten seurauksena: taivutus ja venyminen, taivutus ja vääntö jne. Lopulta mikä tahansa muodonmuutos voidaan vähentää jännitykseksi-puristukseksi ja leikkaukseksi.

Suoran palkin monimutkainen taivutus- eri tasoissa sijaitsevien voimien aiheuttama suoran palkin taipuminen. Monimutkaisen mutkan erikoistapaus on vino mutka.

Materiaalinen kestävyys— tiede rakenteiden ja koneiden elementtien (osien) lujuudesta ja muotoutumisesta. Materiaalien lujuuden tutkimuksen pääkohteet ovat tangot ja levyt, joille on laadittu sopivat menetelmät lujuuden, jäykkyyden ja stabiilisuuden laskemiseksi staattisten ja dynaamisten kuormien vaikutuksesta. Materiaalien kestävyys perustuu teoreettisen mekaniikan lakeihin ja johtopäätöksiin, ja se ottaa huomioon myös materiaalien kyvyn muuttaa muotoaan ulkoisten voimien vaikutuksesta.

Statiikka- mekaniikan ala, joka tutkii materiaalipisteiden tai niiden järjestelmien tasapainoolosuhteita voimien vaikutuksesta.

Kovuus- materiaalin kyky vastustaa vieraiden esineiden mekaanista tunkeutumista siihen.

Venymämittari— testauslaite myötörajan, vetolujuuden, kimmomoduulin ja muiden materiaalien lujuuden ja muodonmuutoskyvyn arvioimiseksi tarvittavien fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien määrittämiseksi.

Plastisuusteoria— mekaniikan ala: kiinteiden aineiden muodonmuutosten tutkiminen elastisuusrajojen ulkopuolella; menetelmien kehittäminen jännitysten ja venymien jakautumisen määrittämiseksi plastisesti muotoutuvissa kappaleissa.

Elastinen muodonmuutos- muodonmuutos, joka häviää ulkoisten voimien lakkaamisen jälkeen.

Elastinen jälkivaikutus- muodonmuutosten spontaani kasvu ajan myötä jatkuvassa jännityksessä.

Puhdas mutka- taivutus, joka tapahtuu vain taivutusmomenttien läsnä ollessa.

Yleiskäyttöinen pesukone- rengasmainen levy, joka on suunniteltu sijoitettavaksi mutterin tai ruuvin kannan alle mutterilla kiinnitettävän osan murskaantumisen vähentämiseksi, jos osa on valmistettu vähemmän kestävästä materiaalista (muovi, alumiini, puu jne.) suojaa osan puhtaat pinnat naarmuilta, kun ruuvaat mutteria (ruuvia) sulkeaksesi reiän, kun se on suuri.

Erikoispesukone- nämä ovat lukko- tai turvalevyjä, ns. mutterilukkoja (Grover-jousialuslevy, hampainen lukkoaluslevy jne.). Nämä aluslevyt estävät liitoksen irtoamisen.

1. Palkki - palkki, joka on kuormitettu ulkoisilla voimilla kohtisuorassa sen akseliin nähden ja joka toimii pääasiassa taivutuksessa.

2. Akseli - palkki, joka on kuormitettu poikkileikkaustasossa olevalla ja vääntövoimalla toimivalla parilla.

3. Epäkeskinen jännitys tai puristus - tangon jännitys tai puristus, jossa sisäisten voimien resultantti on suunnattu kohtisuoraan poikkileikkaukseen nähden, mutta ei kulje sen painopisteen läpi.

4. Ulkoiset voimat - voimat, jotka vaikuttavat mistä tahansa kehosta tai järjestelmästä kyseiseen kehoon tai järjestelmään.

Ulkoiset voimat eivät sisällä vain aktiivisia voimia (kuormaa), vaan myös liitosten tai tukien reaktioita.

5. Sisäiset voimat - aineellisen kehon henkisesti leikattujen osien väliset vuorovaikutusvoimat. Toisin sanoen: elastiset voimat, vastusvoimat, ponnistelut.

6. Kestävyys - materiaalien kyky vastustaa tuhoa toistuvien vaihtelevien jännitysten vaikutuksesta.

7. Tasoleikkausten hypoteesi - tangon poikkileikkaukset, jotka ovat tasaisia ​​ennen muodonmuutosta, pysyvät litteinä sen jälkeen.

8. Muodonmuutos - laadullisesti ilmaistuna kehon koon ja muodon muutos ulkoisten voimien tai lämpötilan vaikutuksesta.

9. Dynaaminen kuorma - kuormitus, jolle on ominaista nopea ajallinen muutos sen arvossa, suunnassa tai kohdistamiskohdassa ja joka aiheuttaa merkittäviä hitausvoimia rakenneosissa tai koneen osissa.

10. Sallittu jännite - jännitteen enimmäisarvo, joka voidaan sallia vaarallisella alueella käyttöolosuhteiden edellyttämän toiminnan turvallisuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi. F = ƒ(∆ℓ)

11. Jäykkyys - rakenneosien materiaalin kyky vastustaa ulkoisten voimien vaikutuksesta tapahtuvien elastisten muodonmuutosten muodostumista.

12. Taivutusmomentti on sisäisten voimien pari, joka on kohtisuorassa poikkileikkaustasoon nähden.

13. Jakaumakuorman intensiteetti - pituus- tai pinta-alayksikköä kohti vaikuttava jakautunut kuormitus.

14. Leikkausjännitys on kokonaisjännityksen komponentti, joka sijaitsee leikkaustasossa.

15. Konsoli - palkki, jonka toinen pää on puristettu ja toinen vapaa pää, tai osa palkin, joka ulottuu tuen yli.

16. Stressin keskittyminen on paikallinen stressin lisääntyminen, joka ilmenee kehon poikkileikkauksen jyrkän muutoksen yhteydessä.

17. Kriittinen voima - pienin voiman arvo, jolla sauva menettää vakauden.

18. Vääntömomentti on poikkileikkaustasossa oleva sisäisten voimien pari. Vääntömomentti poikkileikkauksessa on yhtä suuri kuin kaikkien poikkileikkauksen toisella puolella olevien ulkoisten voimien momenttien summa suhteessa tangon keskiakseliin.

19. Vääntö on yksinkertaisen muodonmuutoksen tyyppi, jossa tangon poikkileikkauksissa syntyy vain vääntömomentteja ulkoisten voimien vaikutuksesta, jotka sijaitsevat tangon keskiakseliin nähden kohtisuorassa olevissa tasoissa.

20. Materiaalin mekaaninen tila - materiaalin käyttäytyminen mekaanisen kuormituksen alaisena.

Mietoteräsnäytteen keskijännityksen suhteen erotetaan esimerkiksi seuraavat materiaalin mekaaniset tilat: elastisuus, yleinen juoksevuus, kovettuminen, paikallinen juoksevuus ja murtuminen.

21. Kuorma on joukko aktiivisia ulkoisia voimia, jotka vaikuttavat kyseiseen kehoon.

23. Normaalijännitys on kokonaisjännityksen komponentti, joka on suunnattu normaalia pitkin sille perusleikkausalueelle, johon tämä jännitys vaikuttaa.

24. Vaarallinen leikkaus - tangon poikkileikkaus, jossa esiintyy suurimmat veto- ja puristusjännitykset.

25. Nollasta poikkeava tai sykkivä jännitejakso - ajallisesti muuttuvan jännitteen muutos nollasta positiiviseen maksimiarvoon (tai nollasta negatiiviseen minimiarvoon) yhden jakson aikana.

26. Plastisuus on materiaalin ominaisuus ulkoisten voimien vaikutuksesta muuttaa muotoaan peruuttamattomasti ilman tuhoa.

27. Tasotaivutus - taivutus ulkoisten voimien vaikutuksesta, jotka sijaitsevat yhdessä tasossa - tangon symmetriatasossa tai taivutuskeskipisteiden linjan läpi kulkevassa päätasossa.

28. Poikkileikkaus - sauvan leikkaus, joka on kohtisuorassa (normaalissa) sen keskiakseliin nähden.

29. Väsymisraja (väsymisraja) - syklin maksimijännityksen suurin arvo, jolla tietyn materiaalin näytteen väsymisvika ei tapahdu mielivaltaisen suuren jaksomäärän jälkeen.

30. Suhteellisuusraja on korkein jännite, johon asti Hooken lakia sovelletaan.

31. Vetolujuus on suhde suurimmasta voimasta, jonka tietyn materiaalin näyte voi kestää, näytteen alkuperäiseen poikkileikkausalaan.

32. Myötölujuus on jännitys, jossa plastinen muodonmuutos lisääntyy nopeasti ilman, että kuormitus kasvaa merkittävästi.

33. Kimmoraja on suurin jännitys, jossa tapahtuu vain kimmoisia muodonmuutoksia.

34. Rajatila - tila, jossa rakenne tai rakenne ei enää täytä määriteltyjä käyttövaatimuksia tai vaatimuksia rakentamisen aikana.

35. Voimien toiminnan riippumattomuuden periaate (superpositioperiaate, superpositioperiaate, voimien toiminnan yhteenlaskuperiaate) - periaate, jonka mukaan useiden voimien samanaikaisella toiminnalla saatu kokonaistulos on näiden voimien vaikutuksesta erikseen saatujen yksittäisten tulosten summa.

36. Span - koko palkki tai sen osa kahden vierekkäisen tuen välissä.

37. Lujuus on materiaalin kykyä vastustaa tuhoa ulkoisten voimien vaikutuksesta. Lujuus on materiaalien kykyä kestää tietyissä rajoissa ja olosuhteissa ulkoista kuormitusta romahtamatta. Lujuus on kvantitatiivisesti karakterisoitu jännityksellä (MPa).

38. Jaettu kuorma - kuormitus, joka kohdistuu jatkuvasti tiettyyn pintaan tai linjaan.

39. Laskentamalli (kaavio) - yksinkertaistettu kuva rakenteesta sekä sen elementeistä, joka on otettu laskennan suorittamiseksi.

40. Symmetrinen jännitteen sykli - vaihtojännitteen muutos minimiarvosta maksimiarvoon yhden jakson aikana, maksimi- ja minimijännitteen ollessa sama suuruusluokka ja vastakkainen etumerkillä.

41. Rypistyminen on paikallinen plastinen muodonmuutos, joka tapahtuu kosketuspinnalla puristusvoimien vaikutuksesta.

42. Keskitetty kuorma - kuormitus, joka kohdistuu hyvin pienelle alueelle (pisteeseen).

43. Leikkaus - murtuminen, joka johtuu leikkauksesta suurimman tangentiaalisen jännityksen tasossa.

44. Staattinen kuorma - kuorma, jonka arvo, suunta ja kohdistuspaikka muuttuvat niin vähän, että rakenneosia laskettaessa ne katsotaan ajasta riippumattomiksi ja siten tällaisen kuormituksen aiheuttamien inertiavoimien vaikutus jätetään huomiotta.

45. Tanko (tanko) - kappale, jonka muoto muodostuu litteän hahmon (vakio- tai muuttuva-ala) liikkeestä edellyttäen, että hahmon painopiste liikkuu tiettyä linjaa pitkin ja hahmon taso pysyy kohtisuorassa tämä rivi.

Toinen, yksinkertaisempi määritelmä: sauva on geometrinen esine, jonka kaksi ulottuvuutta (poikittaiset mitat) ovat oikeassa suhteessa toisiinsa ja ovat paljon pienempiä kuin kolmas (pituus).

46. ​​Sujuvuus on materiaalin ominaisuus, joka ilmenee plastisten muodonmuutosten nopeana lisääntymisenä ilman huomattavaa kuormituksen lisääntymistä.

47. Lujuusteoriat ovat pohjimmiltaan hypoteeseja, joilla pyritään tunnistamaan materiaalin mekaaninen tila monimutkaisessa jännitystilassa ja siten määrittämään materiaalien lujuuden kriteerit: elastoplastisten materiaalien plastisuusehto ja hauraiden materiaalien lujuusehto.

48. Kulmavenymä on leikkauskulma.

49. Iskunkestävyys on materiaalin kykyä vastustaa iskua, joka ilmenee standardinäytteissä putoavalla kuormalla. Viskositeetti on materiaalin kyky vastustaa plastisten muodonmuutosten muodostumista.

50. Elastinen viiva - palkin kaareva akseli materiaalin elastisten muodonmuutosten rajoissa.

51. Materiaalien väsyminen on materiaalin mekaanisten ja fysikaalisten ominaisuuksien muutosta pitkän aikavälin jännitysten ja venymien vaikutuksesta, jotka muuttuvat ajan myötä syklisesti.

52. Puristetun tangon stabiilisuus - puristetun tangon kyky vastustaa aksiaalivoiman vaikutusta, joka pyrkii poistamaan sen alkuperäisestä tasapainotilasta.

53. Hauraus on materiaalin ominaisuus romahtaa ilman aikaisempaa merkittävää plastista muodonmuutosta.

54. Puhdas taivutus on yksinkertaisen muodonmuutoksen tyyppi, jossa tangon poikkileikkauksissa esiintyy vain taivutusmomentteja ulkoisten voimien vaikutuksesta.

1. Veto- ja puristuslujuuden ehto: N= ∑F i

a) σ max = N max /A < [G];

b) N max = σ max A;

c) Nmax = ∑Ni.

2. Leikkauslujuus

a) Q ≤ [τ] ·А;

b) τ max = Q/A ≤ [τ];

c) τ max / [τ] ≤ 1.

3. Akselin vääntölujuuden ehto:

a) τ max = M k · W ρ ≤ [τ];

b) τ max = | M k | max / W ρ ≤ [τ] ,

c) | M k | max ≤ [τ] · W ρ .

4. Lujuusehto puhtaaseen taivutukseen:

a) τ max + σ max ≤ [σ];

b) W ρ / σ max ≥ [σ];

c) σ max = | M max | / W z ≤ [σ] .

5. Eulerin kaava puristetun sauvan stabiilisuuden laskemiseksi:

a) F cr =π 2 E J min / (μℓ) 2;

b) F cr = π 2 E J max / μℓ 2;

c) F cr = π 2 E A / ί min.

6. Eulerin kaavan sovellettavuuden rajat

a) σ cr = σ t;

b) σcr = a - bλ;

c) σ cr = π 2 E.

7. Mikä on ominaista W ρ:lle:

a) poikkileikkausala

b) vääntöjännitys

c) suurin kiertokulma

8. Mikä on ominaista J y:lle ja J z:lle

a) hitausmomentit taivutuksen aikana;

b) hitausmomentit vääntömomenteissa;

c) hitausmomentit akselin vaarallisissa osissa ja vastaavasti

9. Mikä on ominaista kestävyyden rajalle

a) taivutuslujuus

b) suurin jaksojännitys kuormitusjaksojen perusmäärälle;

c) jännitys symmetrisessä kuormitusjaksossa.

10. Onko Hooken laki pätevä suhteellisuusrajan ulkopuolella?

b) kyllä, kovettumalla

c) reilu yli vahvuusrajan

11. Poissonin suhde on sama jännitykselle ja puristukselle

c) ei ole sama myötörajaan asti.

12. Hauraiden ja sitkeiden materiaalien mekaaniset ominaisuudet ovat numeerisesti erilaisia

b) identtinen puristettuna,

c) eivät ole samoja kuumennettaessa.

13. Riippuuko osan jäykkyys poikkileikkauksen geometrisista ominaisuuksista?

14. Voimien ja momenttien kaavioita käytetään lujuuden ja jäykkyyden tutkimiseen

b) taivutettaessa;

c) tunnistaessaan vaarallisia kohtia ja puun osia.

15. Minkä tyyppisillä muodonmuutoksilla jännitykset poikkileikkauksessa muuttuvat lineaarisen lain mukaan?

a) jännitys-puristus, leikkaus-leikkaus;

b) vääntymisen ja taivutuksen aikana;

c) törmäyksessä.

16. Napavastusmomenttia käytetään akseliosan leikkausjännitysten määrittämiseen

c) jos kyseessä on pyöreä leikkaus.

17. Akselin napahitausmomenttia käytetään sen jäykkyyden määrittämiseen

c) määrittää suhteellinen kiertymiskulma.

18. Turvakerrointa käytetään sallittujen jännitysten määrittämiseen

c) lisätä rakenteen painoa.

19. Useimmiten sovellettava 3 minä ja 4 minä vahvuusteoria

b) 3 minä vahvuus teoria;

20. Kriittiset jännitykset nurjahduksen aikana ovat suuremmat kuin myötöraja.

c) riippuvat aksiaalisen kuormituksen kohdistamisnopeudesta.

21. Syklien pääparametrit ovat:

a) σ max, σ min;

b) R= σmin/σmax, σa;

22. Mikä jännitejakso on vaarallisin:

a) epäsymmetrinen,

b) sykkivä,

c) symmetrinen.

Vastauksia testeihin

Osat 1-2: 1 - b; 2 – a; 3 – a; 4 - b; 5 – a.

Osa 3: 1 - b; 2 – a; 3 – sisään; 4 - a; 5 B.

Osa 4: 1 - a; 2 - b; 3 – sisään; 4 - a; 5 B.

Osa 5: 1 – a; 2 – a; 3 - b; 4 - a; 5 – a.

Osa 6: 1 - a; 2 - b; 3 - b; 4 - b; 5 – a.

Osa 7: 1 - a; 2 - b; 3 – sisään; 4 – b.

Osa 8: 1 - b; 2 – sisään; 4 – sisään; 5 – a.

Osat 9-10: 1 - b; 2 – a; 3 - b; 4 - a; 5 B.

Kohta 11: 1 - b; 2 – a ja b; 3 – sisään; 4 - a; 5 B.

Kohta 12: 1 - b; 2 - b; 3 - b; 4 - a; 5 – c.

Kohta 13: 1 - a; 2 - b; 3 – sisään; 4 – a.

Kohta 14: 1 - a; 2 - b ja c; 3 – sisään; 4 - a; 5 – a.

Kohta 15: 1 – a ja b; 2 - b; 3 - b; 4 - a; 5 – c.

Kirjallisuus

Main

1. Volmir A.S., Grigoriev Yu.P., Stankevich A.I. Materiaalien vahvuus: Kustantaja: Bustard, 2007.

2. Mezhetsky G.D., Zagrebin G.G., Reshetnik N.N. ja muut materiaalien vahvuus: Kustantaja: Dashkov and Co., 2008.

3. Mihailov A.M. Materiaalien vahvuus: Academy Publishing House, 2009.

4. Podskrebko M.D. Materiaalinen kestävyys. Ongelmanratkaisutyöpaja. - M.: Korkeakoulu, 2009.

5. Kopnov V.A., Krivoshapko S.N. Materiaalinen kestävyys. Opas ongelmien ratkaisuun sekä laboratorio- ja laskennallisten ja graafisten töiden suorittamiseen. - M.: Korkeakoulu, 2009.

6. Sapunov V.T. Klassinen kurssi materiaalien lujuudesta ongelmanratkaisussa. Kustantaja: LKI, 2008.

Lisätiedot

1. Bulanov E.A. Materiaalien lujuusongelmien ratkaiseminen. M.: Higher School, 1994, 206 s.

2. Darkov A.V., Shpiro G.S. Materiaalinen kestävyys. M.: Higher School, 1989, 624 s. (kaikki julkaisuvuodet)

3. Dolinsky F.V., Mikhailov N.M. Lyhyt kurssi materiaalien lujuudesta. M.: Higher School, 1988, 432 s.

4. Mirolyubov I.N. ja muut opas materiaalien lujuuteen liittyvien ongelmien ratkaisemiseen. M.: Higher School, 1969, 482 s.

5. Feodosiev V.I. Strength of Materials, M.: Nauka, 1986, 512 s. (kaikki julkaisuvuodet)

6. Stepin P.A. Materiaalinen kestävyys. M.: Korkeakoulu. (kaikki julkaisuvuodet)

7. Shevelev I.A. Materiaalien lujuustaulukot. 1994, 40 s.

8. Shevelev I.A., Mozzhukhina G.L. Lujuuslaskennan perusteet. 2003, 80 s.

Kommentteja varten

Shevelev Ivan Andreevich

LIITTOVALTION KOULUTUSVIRASTO Valtion ammatillinen korkeakouluoppilaitos

Luoteisvaltion kirjeenvaihtotekninen yliopisto

Teoreettisen ja sovelletun mekaniikan laitos

MATERIAALINEN KESTÄVYYS

KOULUTUS- JA METODOLOGIAKOMPLEKSI

Konetekniikan ja tekniikan instituutti

Erikoisalat:

151001.65 - koneenrakennustekniikka

150202.65 – hitsaustuotannon laitteet ja teknologia

150501.65 – materiaalitiede konetekniikassa Erikoisalat:

151001.65-01; 151001.65-03; 151001.65-27;

150202.65-01; 150202.65-12; 150501.65-09

Liikenne- ja ajoneuvojärjestön instituutti

Erikoisalat:

190205.65 – nosto ja kuljetus, rakentaminen, tiekoneet ja -laitteet 190601.65 – autot ja autoteollisuus

190701.65 – kuljetusten ja kuljetusten hallinnan järjestäminen Erikoisalat:

190205.65-03; 190601.65-01; 190701.65-01; 190701.65-02

Kandidaatin koulutuksen suunta 151000.62 - automatisoidun koneenrakennustuotannon suunnittelu ja tekninen tuki

St. Petersburg Publishing House NWTU

Yliopiston toimitus- ja julkaisuneuvoston hyväksymä

UDC 531.8.075.8

Materiaalinen kestävyys: koulutus- ja metodologinen kompleksi / comp. L.G.Voronova, G.D. Korshunova, Yu.N. Sobolev, N.V. Svetlova. - Pietari: Kustantaja

SZTU, 2008. – 276 s.

Koulutus- ja metodologinen kompleksi kehitettiin korkeamman ammatillisen koulutuksen valtion koulutusstandardien mukaisesti.

Tieteenala on omistettu rakenneosien lujuuden, jäykkyyden ja vakavuuden laskennan perusmenetelmien tutkimukselle.

Käsitelty teoreettisen ja sovelletun mekaniikan laitoksen kokouksessa 5.2.2008, hyväksytty yleisen ammatillisen koulutuksen tiedekunnan metodologisessa toimikunnassa 7.2.2008.

Arvostelijat: North-West Technical Universityn teoreettisen ja sovelletun mekaniikan laitos (N.V. Yugov, teknisten tieteiden tohtori, prof.); Yu.A. Semenov, Ph.D. tekniikka. Tieteet, apulaisprofessori TMM:n laitos, Pietarin osavaltion ammattikorkeakoulu.

Kokoonpano: L.G. Voronova, apulaisprofessori; G.D. Korshunova, apulaisprofessori; Yu.N. Sobolev, apulaisprofessori; Taide. opettaja N.V. Svetlova

© Northwestern State Correspondence Technical University, 2008

© Voronova L.G., Korshunova G.D., Sobolev Yu.N., Svetlova N.V., 2008

1. Tiedonalaa koskevat tiedot 1.1. Esipuhe

Uusien koneiden, instrumenttien ja ajoneuvojen suunnittelun tärkeimpänä edellytyksenä tulisi olla niiden tehoyksikkökustannusten kokonaisvaltainen alentaminen, metallien käytön tehokkuuden lisääminen suunniteltaessa uudentyyppisiä koneita, mekanismeja ja laitteita progressiivisten ratkaisujen avulla ja laskelmia sekä käyttämällä edullisempia profiileja valssattuja tuotteita ja kehittyneitä rakennemateriaaleja. Kaikki tämä edellyttää asiantuntijoilta laajaa tietämystä lujuuslaskennan alalla ja riittävää koulutusta kokeellisista menetelmistä jännitysten tutkimiseen.

Tieteen opiskelun tarkoitus on tarjoaa perustan insinöörikoulutukselle.

Tehtävänä opiskella tieteenalaa– lujuuden, jäykkyyden ja vakavuuden laskentamenetelmien hallinta.

Alan opiskelun seurauksena opiskelijan tulee hallita tieteenalan tiedon perusteet, jotka muodostuvat useilla tasoilla:

Onko sinulla idea:

Vaikeissa käyttöolosuhteissa käytettävien rakenteiden lujuuden, jäykkyyden ja vakavuuden laskemiseen liittyvien ongelmien oikeasta ratkaisusta sekä staattisten että dynaamisten kuormien vaikutuksesta, ottaen huomioon lämpötilavaikutukset ja käytön kestoon liittyvät prosessit, mikä on välttämätön edellytys koneiden ja laitteiden luotettavuudelle ja kestävyydelle ja samalla parantaa niiden painoominaisuuksia.

Tiedä: Kuinka laskea tankojen ja tankojärjestelmien lujuus ja jäykkyys jännityksessä - puristus, vääntö, monimutkainen kuormitus. Kuormien staattiseen ja iskukäyttöön, tankojen vakautta koskevat laskelmat. Tunne laskentaperiaatteet ja -menetelmät.

Osaa: Määrittää muodonmuutoksia ja jännityksiä sauvajärjestelmissä lämpötilan vaikutuksen alaisena nykytekniikalla. Määritä optimaaliset järjestelmäparametrit.

Kurin paikka koulutusprosessissa:

Tieteen teoreettiset ja käytännön perusteet ovat kurssit

"Matematiikka", "Fysiikka", "Teoreettinen mekaniikka". Osti

mekaniikka", "Lujuusvarmuus", "Koneen osat" sekä kurssi- ja diplomisuunnittelussa.

Kaikille antiikin ja keskiajan majesteettisille rakennuksille on ominaista monumentaalisuus, harmonia ja mittasuhteet. Nämä ovat ihmisen nerouden monumentteja, mutta historia ei ole säilyttänyt lukemattomien epäonnistumisten muistoa. Ainutlaatuisia rakenteita rakennettiin loistavien arkkitehtien kokemuksen ja intuition pohjalta.

Vuosien kuluessa rakentajien – arkkitehtien – ammattitaito parani, empiiristä ja teoreettista materiaalia kertyi vähitellen ja edellytykset materiaalien ja rakenteiden lujuutta käsittelevän tieteen syntymiselle luotiin. Ihmiskunta on joutunut ratkaisemaan vahvuuden ongelman koko olemassaolonsa ajan.

Ensimmäistä kertaa renessanssin aikana ilmestyneet teokset oli omistettu voimakysymysten tutkimukselle, ja ne liittyvät Leonardo da Vincin (1452-1519) nimeen. Ensimmäiset teoreettiset lujuuslaskelmat ja palkkien lujuuden kokeelliset tutkimukset suoritti Galileo Galilei (1564-1642).

Aiheen perusteet kehitettiin 1700-1700-luvuilla. Hooke R.:n (1635-1702), Newton I.:n (1642-1727), Bernoulli D.:n (1700-1782), Euler L.:n (1707-1783), Lomonosov M. V.:n (1711-1765), Young T.:n teoksia. (1773-1829).

Materiaalien lujuus -kurssilla tarkastellaan koneenosien kursseilla ja monilla muilla erikoisaloilla yleisesti käytettyjä lujuus-, jäykkyys- ja vakavuuslaskennan perusmenetelmiä.

Osa-aikaisen opiskelijan pääasiallinen opiskelumuoto on itsenäinen suositellun kirjallisuuden opiskelu. Oppimisprosessissa tärkeitä ovat myös yliopiston ja opetuslaitosten henkilökohtaiset tunnit.

toimintoja, jotka auttavat opiskelijaa merkittävästi hänen itsenäisessä työssään tehden tästä työstä tehokkaampaa ja mielekkäämpää.

Teoreettisen materiaalin opiskelu tulee aloittaa opetussuunnitelman sisältöön tutustumisesta.

Kurssin kutakin aihetta opiskellessa tulee ymmärtää uudet käsitteet ja oletukset, ymmärtää niiden fyysinen olemus, luoda niiden välinen yhteys ja osata johtaa aiheen peruskaavat.

Kun olet tutkinut jokaisen aiheen, sinun tulee vastata itsetestikysymyksiin. Opiskelijan tulee osata johtaa peruskaavoja ja käyttää niiden tuloksia tehtävien ratkaisussa. Opiskelematta teoreettisia kysymyksiä, hallitsematta yleisiä tutkimusmenetelmiä ja muistamatta perusriippuvuuksia, on mahdotonta luottaa materiaalien lujuuskurssin onnistuneeseen hallintaan.

Tämä koulutuskompleksi on tarkoitettu erikoisuuksien opiskelijoille 151001.65, 150202.65, 190601.65, 190205.65 Kokopäiväiset ja osa-aikaiset opintomuodot 170 tunnissa ja erikoisuuksien opiskelijoille 150501.65, 261001.65, 190701.65 opiskelee kurssia 100: n määrän määrään tuntia.

1.2. Tieteen sisältö ja akateemisen työn tyypit

Peruskonseptit. Jaksomenetelmä. Keskijännitys - puristus. Siirtää. Leikkausten geometriset ominaisuudet. Suora poikittainen mutka. Vääntö. Viistotaivutus, eksentrinen jännitys-puristus. Yksinkertaisten järjestelmien rationaalisen suunnittelun elementtejä. Staattisesti määrättyjen sauvajärjestelmien laskenta. Voimien menetelmä, staattisesti määrittelemättömien sauvajärjestelmien laskenta. Jännittyneen ja epämuodostuneen tilan analyysi kehon pisteessä. Monimutkainen vastus, laskenta lujuusteorioiden perusteella. Vallankumouksen hetkettömien kuorien laskeminen. Tankojen vakaus. Pituus-poikittais taivutus. Kiihtyvyydessä liikkuvien rakenneosien laskenta. Osuma. Väsymys. Laskelma kantavuuden perusteella.

Tieteen laajuus ja akateemisen työn tyypit

Erikoistuotteet 151001.65,150202.65,190601.65,190205.65

Luettelo käytännön tuntien tyypeistä ja ohjauksesta

- kokeet (yleiset, tieteenalojen, koulutuksen jne.);

- kokeet (numero 3, jos kurssin volyymi on 180 tuntia ja 2, jos

100 tuntia.);

- käytännön oppitunnit;

- laboratoriotyöt;

Tentti (testi).

2. Työkoulutusmateriaalit 2.1. Työohjelma (180 tuntia)

Osa 1. Johdanto (14 tuntia). Peruskäsitteet, s. 5.21

Kurssin tavoitteet. Oletukset ja hypoteesit materiaalien lujuudesta. Rakenteelliset elementit. Ulkoiset voimat ja niiden luokittelu. Sisäiset voimat. Jaksomenetelmä. Stressin käsite. Deformaatiot ja niiden luokittelu.

Osa 2. Aksiaalinen jännitys - suoran tangon puristus (17 tuntia), s 48…71

Sisäiset voimatekijät palkin poikkileikkauksissa. Hooken laki. Stressit ja rasitukset. Kaavio materiaalien jännityksestä ja puristamisesta sitkeässä ja hauraassa tilassa. Voiman kunto. Algoritmi ongelmien ratkaisemiseksi.

Staattisesti määrittelemättömät tangot. Jännitys vinoissa osissa. Tangentiaalisten jännitysten pariliitoksen laki. Kantavuuteen perustuva laskelma.

s. 63 341 377.

Stressattu tila jossain pisteessä. Stressin tyypit. Vahvuushypoteesit. Epämuodostunut tila pisteessä.

Osa 4. Vaihto. Vääntö (16 tuntia) s. 132…143

Puhdas vaihto. Vääntömomentti. Kaavioiden rakentaminen. Jännitysten määrittäminen. Voiman kunto. Liikkeiden määrittäminen. Jäykkyystila. Poikkileikkausten geometriset ominaisuudet. Rationaaliset poikkileikkausmuodot.

Osa 5. Tasainen suora mutka. (38 tuntia), s. 30…33, 108…128, 226…245.

Sisäiset tehotekijät. Allekirjoitussääntö. . Differentiaaliset riippuvuudet q:n, Q:n ja M:n välillä. Leikkausvoiman Q ja kaavioiden rakentaminen

taivutusmomentti M. Jännitysten määritys poikkileikkauksissa. Poikkileikkausten geometriset ominaisuudet. Vahvuuslaskenta. Analyyttinen menetelmä siirtymien määrittämiseksi. Graafinen analyyttinen menetelmä siirtymien määrittämiseksi.

Osa 6. Staattisesti määrittelemättömät säteet (20 tuntia), s.256…268.

Staattisesti määrittelemättömät säteet. Staattisen määrittämättömyyden aste. Voimien menetelmä. Kolmen hetken yhtälö.

Osa 7. Kompleksinen vastus (23 tuntia), s.168..197

Vino mutka. Jännitysten ja siirtymien määritys. Neutraaliakselin asento. Eksentrinen kuormitus. Taivutus vääntövoimalla. Vallankumouksen hetkettömien kuorien laskeminen.

Osa 8. Puristettujen tankojen vakaus. (16 tuntia), s. 403…422

Peruskonseptit. Eulerin kaava kriittiselle voimalle. Vakauden menetys suhteellisuusrajan yli. Kaavio kriittisen jännityksen riippuvuudesta tangon joustavuudesta. Rationaaliset poikkileikkausmuodot. Pituussuuntainen - poikittainen taivutus.

Osa 9. Dynaaminen kuormitus (20 tuntia), s. 470…482,499…506.

Inertiavoimien laskeminen. Dynaaminen kerroin. Dynaaminen kerroin värähtelyjen aikana. Dynaaminen kerroin törmäyksessä. Metallin väsymisen käsite. Väsymys epäonnistui. Jännitejaksojen tyypit ja niiden parametrit. Väsymyskäyrät. Kestävyysraja. Eri tekijöiden vaikutus osan kestorajaan. Lujuuden testaus vaihtelevissa jännityksissä. Johtopäätös.

Tekninen mekaniikka

Sanasto

ammatillisen koulutuksen eri koulutusmuotojen opiskelijoille: 150415 "Hitsaustuotanto", 190631 "Moottoriajoneuvojen huolto ja korjaus", 260203 "Liha- ja lihatuotteiden teknologia", 260807 "Julkisten ateriatuotteiden teknologia", 230401 "Tiedot" järjestelmät (toimialan mukaan)

Valo, 2013

Kokoanut: Inkina G.V., erikoisalojen opettaja.

Metodisti ___________ N.N. Pereboeva

Käsitelty puolustusministeriön kokouksessa

Pöytäkirja nro ____ päivätty "___"___________20___

Moskovan alueen puheenjohtaja __________ M.S. Semko

Julkaistu Teknillisen korkeakoulun menetelmäneuvoston päätöksellä, pöytäkirja nro __ päivätty “___” ___________ 20___.

©Inkina G.V., 2013

Teknisen mekaniikan terminologinen sanakirja

Statiikka

Kinematiikka

Dynamiikka

Materiaalinen kestävyys

Koneen osat

Teknisen mekaniikan perusmääritelmät ja käsitteet

STATIIKKA

1. Teoreettinen mekaniikka on tiedettä avaruudessa olevien kappaleiden tasapainosta, voimajärjestelmistä ja järjestelmän siirtymisestä toiseen.

2. Materiaalien lujuus - tiede rakenteiden lujuuden, jäykkyyden ja vakauden laskemisesta.

3. Koneen osat on kurssi, joka tutkii yleisten osien tarkoitusta, luokittelua ja peruslaskelmia.

Mekaaniset liikkeet ovat kehon asennon muutoksia tilassa ja ajassa.

Aineellinen piste on kappale, jonka muodot ja mitat voidaan jättää huomiotta, mutta jolla on massaa.

Ehdottoman jäykkä kappale on kappale, jossa minkä tahansa kahden pisteen välinen etäisyys pysyy muuttumattomana kaikissa olosuhteissa.

Voima on kappaleiden vuorovaikutuksen mitta.

Voima on vektorisuure, jolle on tunnusomaista:

1. sovelluskohta;

2. koko (moduuli);

Statiikan aksioomat.

1. Eristetty piste on aineellinen piste, joka voimien vaikutuksesta liikkuu tasaisesti suorassa linjassa tai on suhteellisen lepotilassa.

2. kaksi voimaa ovat yhtä suuret, jos ne kohdistuvat samaan kappaleeseen, vaikuttavat samaa suoraa pitkin ja suuntautuvat vastakkaisiin suuntiin, tällaisia ​​voimia kutsutaan tasapainotuksiksi.

3. Kehon tilaa häiritsemättä siihen voidaan kohdistaa tai hylätä voimien tasapainottava järjestelmä.

Seuraus: mikä tahansa voima voidaan siirtää sen toimintalinjaa pitkin muuttamatta voiman vaikutusta tiettyyn kappaleeseen.

4. Kahden yhteen pisteeseen kohdistetun voiman resultantti kohdistuu samaan pisteeseen ja on suuruudeltaan ja suunnaltaan näihin voimiin rakennetun suunnikkaan diagonaali.

5. Jokaisella toiminnalla on suuruudeltaan ja suunnaltaan yhtä suuri reaktio.

Yhteydet ja niiden reaktiot.

Vapaa ruumis on keho, jonka liike avaruudessa ei muuta mitään.

Niitä kappaleita, jotka rajoittavat valitun kappaleen liikettä, kutsutaan rajoitteiksi.

Voimat, joilla yhteys pitää kappaleita O, kutsutaan sidosreaktioiksi.

Kun ongelmia ratkaistaan ​​henkisesti, yhteydet hylätään ja korvataan yhteyksien reaktioilla.

1. Liimaa tasaisen pinnan muodossa

2. Joustava viestintä.

3. Liitos jäykän tangon muodossa.

4. Tuki pisteessä tai tuki kulmassa.

5. Nivelletty liikkuva tuki.

6. Nivelletty kiinteä tuki.

Voimien järjestelmä.

Voimajärjestelmä on kokonaisuus.

Voimajärjestelmä:

FlatSpatial

Lähentyvä rinnakkainen Lähentyvä rinnakkainen

KINEMATIIKKA.

Kinematiikka tutkii liiketyyppejä.

Viestintäkaavat:

DYNAMIIKKA.

Dynamiikka tutkii kappaleen liiketyyppejä käytettyjen voimien mukaan.

Dynaamiikan aksioomat:

1. jokainen eristetty piste on suhteellisen lepotilassa eli tasaisessa lineaarisessa liikkeessä, kunnes kohdistetut voimat tuovat sen pois tästä tilasta.

2. Kappaleen kiihtyvyys on suoraan verrannollinen kappaleeseen vaikuttavaan voimaan.

3. Jos voimajärjestelmä vaikuttaa kappaleeseen, niin sen kiihtyvyys on niiden kiihtyvyyksien summa, jotka kappale saisi kustakin voimasta erikseen.

4. Jokaisella teolla on yhtäläinen ja päinvastainen reaktio.

Painopiste on painovoiman kohdistamispiste, kun keho kääntyy, painopiste ei muuta asemaansa.

Inertiavoima.

Hitausvoima kohdistuu aina kiihtyvyyteen nähden vastakkaiseen suuntaan ja kohdistuu liitäntään.

Tasaisella liikkeellä, ts. kun a=0, inertiavoima on nolla.

Kaarevassa liikkeessä se hajoaa kahdeksi osaksi: normaalivoimaksi ja tangentiaaliseksi voimaksi.

P u t = ma t = mεr

P u n = ma n = mω 2 r

Kinematiikkamenetelmä: tavanomaisesti kohdistamalla kappaleeseen inertiavoimaa voidaan olettaa, että yhteyksien ulkoiset reaktiovoimat ja inertiavoima muodostavat tasapainoisen voimajärjestelmän. F+R+P u = 0

Kitkavoima.

Kitka on jaettu kahteen tyyppiin: liukukitka ja vierintäkitka.

Liukukitkan lait:

1. Kitkavoima on suoraan verrannollinen tuen normaaliin reaktioon ja suuntautuu kosketuspintoja pitkin vastakkaiseen liikesuuntaan.

2. Staattinen kitkakerroin on aina suurempi kuin liikekitkakerroin.

3. Liukukitkakerroin riippuu materiaalista sekä hankauspintojen fysikaalisista ja mekaanisista ominaisuuksista.

Itsejarruttava kunto.

Kitka lyhentää osien käyttöikää kulumisesta ja kuumenemisesta johtuen. Tämän välttämiseksi on tarpeen lisätä voiteluainetta. Paranna osien pintakäsittelyn laatua. Käytä muita materiaaleja hankausalueilla.

4. Jos mahdollista, vaihda liukukitka vierintäkitkalla.

Jaksomenetelmä.

Leikkaamme henkisesti voimilla kuormitettua kuormaa sisäisten voimatekijöiden määrittämiseksi, tätä varten hylkäämme yhden osan kuormasta. Korvataan molekyylien välinen voimajärjestelmä vastaavalla järjestelmällä, jossa on päävektori ja päämomentti. Laajennettaessa päävektoria ja päämomenttia x-, y-, z-akseleita pitkin. aseta muodonmuutoksen tyyppi.

Palkin poikkileikkauksen sisällä voi syntyä voimatekijöitä, jos esiintyy voima N (pitkittäinen voima), silloin palkkia venytetään tai puristetaan.

Jos Mk (vääntömomentti) esiintyy, vääntömuodonmuutos, voima Q (sivuvoima) sitten leikkaus- tai taivutusmuodonmuutos. Jos M ja x sekä M ja z (taivutusmomentti) esiintyvät, tapahtuu taivutusmuodonmuutoksia.

Poikkileikkausmenetelmän avulla voit määrittää kuorman poikkileikkauksen jännityksen.

Jännitys on suure, joka osoittaa, kuinka paljon kuormitusta kohdistuu yksikön poikkileikkauspinta-alaan.

Kaavio on kaavio pituussuuntaisten voimien, jännitysten, venymien, vääntömomenttien jne. muutoksista.

Jännitys (puristus) on muodonmuutostyyppi, jossa palkin poikkileikkauksessa esiintyy vain pituussuuntaista voimaa.

Hooken laki.

Kimmoisten muodonmuutosten rajoissa normaalijännitys on suoraan verrannollinen pituussuuntaisiin muodonmuutoksiin.

b= Eε

E – Junckin moduuli, kerroin, joka kuvaa materiaalin jäykkyyttä jännityksessä, riippuu materiaalista, referenssitaulukoiden näytteestä.

Normaali jännite mitataan pascaleina.

ε=Δ l/l

Δ l = l 1 - l

V=ε’/ε

Δ l=N l/AE

Vahvuuslaskenta.

|b max |≤[b]

np – suunnittelun turvakerroin.

[n] – sallittu varmuuskerroin.

b max – maksimijännitteen laskeminen.

b max = N/A≤[b]

Vääntö.

Vääntö on muodonmuutostyyppi, jossa palkin poikkileikkauksessa esiintyy vain yksi sisäinen voimatekijä - vääntömomentti. Akselit ja akselit altistuvat vääntölle. Ja jouset. Tehtäviä ratkaistaessa rakennetaan vääntömomenttikaavioita.

Merkki sääntö vääntömomenteille: Jos vääntömomentti pyörittää akselia poikkileikkauksen puolelta myötäpäivään, niin vääntömomentti on sama kuin se +-merkillä ja sitä vastaan ​​- "-"-merkillä.

Voiman kunto.

Τ cr =|M max |/W<=[ Τ кр ] – условие прочности

W=0,1d 3 - – osion vastusmomentti (pyöreille)

Θ=|M - max |*e/G*Y x<= [Θ o ]

Y x – aksiaalinen hitausmomentti

G – leikkausmoduuli, MPa, kuvaa materiaalien vääntöjäykkyyttä.

Taivuta.

Puhdas taivutus on muodonmuutostyyppi, jossa palkin osassa esiintyy vain taivutusmomentti.

Poikittaistaivutus on taivutus, jossa poikkileikkauksessa esiintyy poikkisuuntainen voima taivutusmomentin mukana.

Suora taivutus on taivutus, jossa voimataso osuu yhteen palkin päätasojen kanssa.

Palkin päätaso on taso, joka kulkee yhden palkin poikkileikkauksen pääakselin kautta.

Pääakseli on akseli, joka kulkee palkin painopisteen kautta.

Vino taivutus on taivutus, jossa voimataso ei kulje minkään päätason läpi.

Neutraali kerros on puristus- ja jännitysvyöhykkeiden välinen raja (jännitys siinä on 0).

Nollaviiva on suora, joka saadaan neutraalin kerroksen ja poikkileikkaustason leikkauspisteestä.

Merkisääntö taivutusmomenteille ja leikkausvoimille:

Jos voimat suunnataan palkista, niin F=+Q, ja jos palkkiin, niin F=-Q.

Jos säteen reunat on suunnattu ylöspäin ja keskiosa alaspäin, niin momentti on positiivinen ja jos päinvastoin, niin momentti on negatiivinen.

KONEEN OSAT.

Yksityiskohta– tämä on tuote, joka on valmistettu homogeenisen tuotemerkin materiaalista ilman kokoonpanotoimintoja.

Kokoonpanoyksikkö- kokoonpanotoiminnalla saatu tuote.

Mekanismi– osien ja kokoonpanoyksiköiden kokonaisuus, joka on luotu suorittamaan tietyntyyppinen käytettävän lenkin liike johtolenkin ennalta määrätyllä liikkeellä.

Auto- tämä on joukko mekanismeja, jotka on luotu muuntamaan yhden tyyppinen energia toiseksi tai suorittamaan hyödyllistä työtä ihmisen työn helpottamiseksi.

Mekaaniset vaihteet.

Siirrot- Nämä ovat mekanismeja, jotka on suunniteltu välittämään liikettä.

1)Liikkeen välitysmenetelmän mukaan:

a) vaihteisto (hammaspyörä, kierukka, ketju);

b) kitka (kitka);

2)Yhteydenottotavan mukaan:

a) suora kosketus (hammas, mato, kitka);

b) käyttämällä siirtolinkkiä.

Sahalaitainen– koostuu vaihteesta ja hammaspyörästä ja on suunniteltu välittämään pyörimistä.

Edut: luotettavuus ja lujuus, tiiviys.

Vikoja: melu, korkeat vaatimukset valmistus- ja asennustarkkuudelle, painaumat ovat jännityksen keskittäjiä.

Luokittelu.

1) lieriömäinen (11 akselia), kartiomainen (ristetyt akselit), ruuvi (ristetyt akselit).

2) Hammasprofiilin mukaan:

a) evoluutio;

b) sykloidinen;

c) Novikov-linkillä.

3) Sitoutumistavan mukaan:

a) sisäinen;

b) ulkoinen.

4) Hampaiden sijainnin mukaan:

a) suorahampainen;

b) kierteinen;

c) mevron.

5) Suunnittelultaan:

a) avoin;

b) suljettu.

Käytetään työstökoneissa, autoissa, kelloissa.

Matovarusteet koostuu matosta ja matopyörästä, joiden akselit ovat ristissä.

Toimii pyörivän pyörän välittämiseen.

Edut: luotettavuus ja kestävyys, kyky luoda itsejarruttava voimansiirto, kompakti, tasainen ja hiljainen toiminta, kyky luoda suuria välityssuhteita.

Vikoja: alhainen nopeus, suuri vaihteistolämmitys, kalliiden kitkaa vähentävien materiaalien käyttö.

Luokittelu.

1) Näyttää matolta:

a) sylinterimäinen;

b) globoidinen.

2) Madon hampaan profiilin mukaan:

a) evoluutio;

b) kovoluutit;

c) Archimedes.

3) Käyntimäärän mukaan:

a) kertaheitto;

b) Monisyöttö.

4) Madon ja matopyörän välinen suhde:

a) pohjalla;

b) yläosan kanssa;

c) sivun kanssa.

Käytetään koneissa ja nostolaitteissa.

Vyö koostuu hihnapyöristä ja hihnasta. Toimii pyörimisen välittämiseen jopa 15 metrin etäisyydellä.

Edut: pehmeä ja hiljainen toiminta, suunnittelun yksinkertaisuus, mahdollisuus tasaiseen välityssuhteen säätöön.

Vikoja: hihnan luistaminen, rajoitettu hihnan käyttöikä, kiristimien tarve, mahdottomuus käyttää räjähdysvaarallisissa tiloissa.

Sitä käytetään konvektoreissa, konekäytöissä, tekstiiliteollisuudessa ja ompelukoneissa.

Instrumentointi.

Vyöt– nahkaa, kumia.

Hihnapyörät– valurautaa, alumiinia, terästä.

Ketjun voimansiirto koostuu ketjusta ja vaihteista. Toimii vääntömomentin siirtämiseen jopa 8 metrin etäisyydellä.

Edut: luotettavuus ja lujuus, ei liukumista, vähemmän painetta akseleihin ja laakereihin.

Vikoja: melu, suuri kuluminen, painuminen, vaikea voitelu.

Materiaali– terästä.

Luokittelu.

1) Tarkoituksen mukaan:

a) rahti,

b) jännitys,

c) veto.

2) Suunnittelultaan:

a) rulla,

b) holkit,

c) hammastettu.

Niitä käytetään polkupyörissä, kone- ja autokäytöissä sekä konvektoreissa.

Akselit ja akselit.

Akseli- Tämä on osa, joka on suunniteltu tukemaan muita osia vääntömomentin siirtämiseksi.

Käytön aikana akseli joutuu taipumaan ja vääntymään.

Akseli- tämä on osa, joka on tarkoitettu vain tukemaan muita siihen asennettuja osia, akseli joutuu vain taipumaan.

Akselin luokitus.

1) Tarkoituksen mukaan:

a) suora,

b) kierretty,

c) joustava.

2) Muodon mukaan:

a) sileä,

b) porrastettu.

3) Osion mukaan:

kiinteä,

Akselin elementit.

Akselit on usein valmistettu teräksestä-20, teräksestä 20x.

Akselin laskenta:

tcr=|Mmax|\W<=

si=|Mmax|W<=

Akselit on tarkoitettu vain taivutukseen.

W – poikkileikkauksen vastusmomentti [m3].

Kytkimet.

Kytkimet– Nämä ovat laitteita, jotka on suunniteltu yhdistämään akseleita vääntömomentin siirtämiseksi ja varmistamaan, että yksikkö pysähtyy sammuttamatta moottoria, sekä suojaamaan mekanismin toimintaa ylikuormituksen aikana.

Luokittelu.

1) Ei irrotettava:

a) kova

Edut: suunnittelun yksinkertaisuus, alhaiset kustannukset, luotettavuus.

Vikoja: Voidaan liittää halkaisijaltaan samankokoisia akseleita.

Materiaali: teräs-45, harmaa valurauta.

2) Hallittu:

a) hammastettu

b) kitka.

Edut: suunnittelun yksinkertaisuus, erilaiset akselit, mekanismi voidaan kytkeä pois päältä ylikuormitettuna.

3) Itsenäinen:

a) turvallisuus,

b) ohittaminen,

c) keskipako.

Edut: toimintavarmuus, välittää pyörimisnopeutta, kun tietty pyörimisnopeus saavutetaan inertiavoimien vaikutuksesta.

Vikoja: suunnittelun monimutkaisuus, nokkojen suuri kuluminen.

Käynnissä harmaasta valuraudasta.

4) Yhdistetty.

Kytkimet valitaan GOST-taulukon mukaan.

Pysyvät yhteydet - Nämä ovat osien liitoksia, joita ei voida purkaa rikkomatta tähän liitäntöihin kuuluvia osia.

Näitä ovat: niitatut, hitsatut, juotetut, liimaliitokset.

Niitatut liitokset.

1) Tarkoituksen mukaan:

a) kestävä,

b) tiheä.

2) Niittien sijainnin mukaan:

a) yhdensuuntainen,

b) shakkilautakuviossa.

3) Käyntimäärän mukaan:

a) yksi rivi,

b) monirivinen.

Edut: kestävät hyvin iskukuormitusta, ovat luotettavia ja kestäviä, tarjoavat visuaalisen kontaktin sauman laadulle.

Vikoja: reiät ovat jännityksen keskittäjiä ja vähentävät vetolujuutta, tekevät rakenteesta raskaamman, meluisa tuotanto.

Hitsausliitokset.

Hitsaus- Tämä on prosessi, jossa osia yhdistetään kuumentamalla ne sulamislämpötilaan tai plastisen muodonmuutoksen avulla pysyvän liitoksen luomiseksi.

Hitsaus:

a) kaasu,

b) elektrodi,

c) ota yhteyttä,

d) laser,

d) kylmä,

e) räjähdyshitsaus.

Hitsatut liitokset:
a) kulmikas,

b) peppu,

c) päällekkäisyys,

d) T-tanko,

d) kohta.

Edut: tarjoaa luotettavan tiiviin liitoksen, mahdollisuuden liittää minkä tahansa paksuuden materiaalit ja hiljaisen prosessin.

Vikoja: muutokset fysikaalisissa ja kemiallisissa ominaisuuksissa hitsausalueella, osan vääntyminen, sauman laadun tarkastuksen vaikeus, vaaditaan korkeasti koulutettuja asiantuntijoita, kestää huonosti toistuvia vaihtelevia kuormituksia, sauma on jännityksen keskittäjä.

Liimaliitokset.

Edut: ei kuormita rakennetta, alhaiset kustannukset, ei vaadi asiantuntijoita, kyky liittää minkä tahansa paksuiset osat, hiljainen prosessi.

Vikoja: liiman "vanheneminen", alhainen lämmönkestävyys, pinnan esipuhdistuksen tarve.

Kaikki pysyvät liitännät on suunniteltu leikkausta varten.

tav=Q\A<=

Langat (luokitus).

1) Tarkoituksen mukaan:

a) kiinnikkeet,

b) ajovarusteet,

c) tiivistys.

2) Huipussa olevan kulman mukaan:

a) metrinen (60°),

b) tuuma (55°).

3) Profiilin mukaan:

a) kolmion muotoinen,

b) puolisuunnikkaan muotoinen,

c) itsepäinen

d) pyöreä,

d) suorakaiteen muotoinen.

4) Käyntimäärän mukaan:

a) kertakäynti,

b) monisyöttö.

5) Heliksin suunnassa:

b) oikein.

6) Pinnalla:

a) ulkoinen,

b) sisäinen,

c) lieriömäinen,

d) kartiomainen.

Kierrepinnat voidaan tehdä:

a) manuaalisesti,

b) koneissa,

c) automaattisissa valssauskoneissa.

Edut: suunnittelun yksinkertaisuus, luotettavuus ja lujuus, standardointi ja vaihdettavuus, alhaiset kustannukset, ei vaadi asiantuntijoita, kykyä yhdistää mitä tahansa materiaalia.

Vikoja: kierre on jännityksen keskittäjä, kosketuspintojen kuluminen.

Materiaali– teräs, ei-rautametalliseokset, muovi.

Avainliitännät.

Siellä on tapit: prisma, segmentaalinen, kiila.

Edut: suunnittelun yksinkertaisuus, toimintavarmuus, pitkät avaimet - ohjaimet.

Vikoja: kiilaura on jännityksen keskittäjä.

Spline-liitännät.

On: suorasivuinen, kolmiomainen, evoluutiomainen

Edut: luotettava toiminta, tasainen jakautuminen koko akselin poikkileikkaukselle.

Vikoja: valmistuksen vaikeus.

R=sqr(x^2+y^2) kiinteille tuille

x - tietyn kulman cos

y:llä - tämän kulman sin tai cos (90-kulma)

jos kolmion suurempi sivu, ota 2/3

jos pieni niin - 1/3

d'Alembertin periaate: F+R+Pu=0

P=F/A=sqrG^2+Tx^2+Tz^2 - kokonaisjännite

^L=(N*L)/(A*E) - Hooken lain toinen merkintä