Daromadli qattiq tananing mexanikasi bilan bog'liq narsalar. Deformatsion qattiq tananing asosiy tushunchalari
Mexanikaning deformatsiyasi qattiq - To'lma-quvvatlash qonunlari va qattiq jasadlarning harakati turli xil ta'sirlarga kelsak, deformatsiya sharoitida tahsil olmoqda. Qattiqning deformatsiyasi shundaki, uning o'lchamlari va shakllari o'zgaradi. Sog'liqni saqlash organlari bilan uning tarkibi bilan tuzilmalar, inshootlar va avtoulovlar muhandisi sifatida doimiy ravishda topiladi amaliy faoliyat. Masalan, zinapoyalar ta'sirida tayoq uzaytiriladi, ko'ndalang yuk chegirma egilgan va boshqalar.
Yuklar, shuningdek, qattiq moddalardagi issiqlik ta'sirida, ichki kuchlar deformatsiya tanasining qarshiligini tavsiflovchi ichki kuchlar paydo bo'ladi. Jihoz maydoni bilan bog'liq mahalliy kuchlar deyiladi kuchlanish.
Turli xil ta'sirlarda kuchli va deformatsiyalangan qattiq moddalarni o'rganish deformatsiyali qattiq tananing asosiy vazifasidir.
Materiallarning qarshiligi, egiluvchanlik nazariyasi, plastinkiya nazariyasi, krep-nazariy deformatsiyaning deformatsion qattiq tananing seksiyalari. Texnik, xususan, universitetlar ushbu bo'limlar qo'llaniladi va muhandislik inshootlari va inshootlarini hisoblash usullarini ishlab chiqishga va ishlab chiqishga xizmat qiladi kuch va qattiqlik va barqarorlik. Ushbu vazifalarni to'g'ri hal qilish inshootlar, mashinalar, mexanizmlar va boshqalarni hisoblash va dizayn uchun asosdir, chunki u ularning butun ishlash davrida ishonchliligini ta'minlaydi.
Ostida kuch Odatda, tuzilish, tuzilmalarni va ularning individual elementlarining xavfsiz ishlashi qobiliyati, ularni yo'q qilish imkoniyatini istisno qilish qobiliyati tushuniladi. Kuchni yo'qotish (tugashi) anjirda ko'rsatilgan. 1.1 Bu nurning yo'q qilinishi misolida R.
Uning tarkibi yoki muvozanatining shaklini o'zgartirmasdan kuchni tugatish jarayoni odatda xarakterli hodisalarning o'sishi, masalan, yoriqlarning paydo bo'lishi va rivojlanishi kabi.
Barqarorlik dizayni - Bu uning muvozanatining boshlang'ich shaklini yo'q qilishga qodir emas. Masalan, anjirdagi novda uchun. 1.2, ammo Siqish kuchining ma'lum bir qiymatiga qadar muvozanatning dastlabki to'g'ri shakli barqaror bo'ladi. Agar kuch bir oz tanqidiy qiymatdan oshsa, unda novning egri shtati barqaror bo'ladi (1.2-rasm, b). Bunday holda, novda nafaqat siqishni, balki egilishda ishlaydi, balki uning barqarorligi yoki qabul qilmagan katta deformatsiyalarning ko'rinishi tufayli uning tez vayronagarchilikiga olib keladigan.
Barqarorlikning yo'qolishi tuzilmalar va inshootlar uchun juda xavflidir, chunki bu qisqa vaqt davomida paydo bo'lishi mumkin.
Qattiqlik dizayni Bu deformatsiyalarni rivojlantirishning oldini olish (kengaytmalar, defektsiya, yigirish, yigirish va boshqalar) ning rivojlanishining oldini olish qobiliyatini tavsiflaydi. Odatda, tuzilmalar va inshootlarning qattiqligi dizayn standartlari bilan tartibga solinadi. Masalan, qurilishda ishlatiladigan nurlarning maksimal tanaffuslari (1.3-rasm) ichida bo'lishi kerak / \u003d (1/200 + 1/1000). uzunligi va boshqalar.
Dizaynlarning ishonchliligi muammolarini hal qilish eng maqbul imkoniyatlarni hal qilish, materiallarning iste'moli, qurilish yoki ishlab chiqarishning texnologik rivojlanishi, idrokning estetikligini va boshqalarni izohlaydi.
Texnik universitetlarning mahsulotlarining qarshiligi asosan inshootlarni loyihalashtirish va tuzilmalar va mashinalarni hisoblash sohasidagi intizomni o'qitish jarayonida birinchi bo'lib hisoblanadi. MATERIALLARNING KO'ZI, asosan eng oddiy tarkibiy elementlarni hisoblash usullari - novdalar (nurlar, barlar). Bunday holda, oddiy hisoblangan formulalar kelib chiqqan holda, turli xil soddalashtirilgan farazlar joriy etiladi.
Materiallarning qarshiligi, nazariy mexanikaning usullari va oliy matematika, shuningdek ma'lumotlar eksperimental tadqiqotlar. Asosiy intizomda ham, asosiy intizomda ham, talabalar tomonidan katta kurslarda, masalan, qurilish mexanikasi, qurilish konstruktsiyalari, test inshootlari, mashinalarning dinamikasi va kuchlari o'rganilgan fanlar bo'yicha qo'llaniladi.
Elastiklik nazariyasi, krepning nazariyasi, plastik xususiyat nazariyasi deformatsiya bilan ajralib turadigan korpus mexanikasining eng keng tarqalgan qismidir. Ushbu bo'limlarga kiritilgan gipotezalar keng tarqalgan va asosan yukning harakati paytida tana materialining xatti-harakatlariga tegishli.
Elastiklik, plaplitsion va krepning nazariyalarida, masalan, matematika maxsus bo'limlarini bajarishni talab qiladigan vazifalarni aniq yoki etarli darajada qat'iy yoki etarlicha qat'iy yoki etarlicha qat'iy usullar qo'llaniladi. Bu erda olingan natijalar plitalar va chig'anoqlar, echimlarni ishlab chiqish kabi murakkab tarkibiy elementlarni hisoblash usullarini taqdim etadi maxsus vazifalarBunday, masalan, teshiklar yonida stress kontsentratsiyasi muammosi, shuningdek materiallarning qarshiligiga echimlardan foydalanish sohalarini belgilash.
Deforarli qattiq mexanikasi muhandislik amaliyoti, stress va shtammlarni aniqlashning turli xil usullari, stress va shtammlarni aniqlash uchun turli xil eksperimental usullar real tuzilmalar yoki ularning modellarida qo'llanilishi mumkin (masalan, tattiqometriyali optik usul, golografiya va boshqalar.
Ilmiy sifatida fanlar kabi qarshiligi o'tgan asrning o'rtalarida sanoatning jadal rivojlanishi va temir yo'llar qurilishi bilan bog'liq bo'lgan o'tgan asrning o'rtalariga etkazilishi mumkin.
Muhandislik amaliyotining so'rovlari tuzilmalar, inshootlar va mashinalarning kuchi va ishonchliligi bo'yicha izlanishlarga turtki berdi. Ushbu davrda olimlar va muhandislar tarkibiy elementlarni hisoblashning etarli darajada oddiy usullarini ishlab chiqdilar va kuchli fanni yanada rivojlantirish uchun poydevor qo'ydilar.
Egiluvchan nazariya rivojlana boshladi xIX. Asr-fazi shundaki, namunaga ega bo'lmagan matematik fan. XX asrda xX asrda deformatsiyaga solib bo'lmaydigan qattiq tananing mustaqil nazariy qismlarining mustaqil nazariy nazariyasi shakllantirildi.
Daromadli qattiq tananing mexanikasi doimiy rivojlanayotgan ilmning barcha bo'limlarida. Kuchli va deformatsiyalangan organlar davlatlarini aniqlashning yangi usullari ishlab chiqilmoqda. Ilmiy va muhandislik amaliyotining deyarli barcha sohalarida muammolarni hal qilishning turli xil soniyaviy usullari keng qo'llaniladi, bu esa fan va muhandislik amaliyotining deyarli barcha sohalarida kompyuterni joriy etish va ulardan foydalanish bilan bog'liq.
1-ta'rif.
Qattiq tana mexanikasi - bu tashqi omillar va kuchlarning ta'siri ostida mustahkam mustahkam harakatni o'rganish, fizikaning keng qismidir.
1-rasm. Qattiq tana mexanikasi. Muallif24 - talabalar internet-almashuvi
Ushbu ilmiy yo'nalish fizika - turli xil ob'ektlar, shuningdek, bu moddaning eng kichik boshlang'ich zarralarini qamrab oladi. Ushbu marjinal holatlarda mexanikaning xulosalari sof nazariy foizlar, uning mavzusi ko'pchilikning dizayni jismoniy modellar va dasturlar.
Bugungi kunda 5 turdagi qattiq harakatni ajratib turadi:
- imtiyozlar harakati;
- tekis parallel harakat;
- statsionar o'q atrofidagi aylanish harakati;
- belgilangan nuqta atrofida aylanadigan;
- bepul bir xil harakat.
Moddiy moddaning har qanday murakkab harakati oxir-oqibat aylanish va tarjima harakatlarining yig'ilishi uchun kamaytirilishi mumkin. Asosiy va muhim maqsadlar uchun asosiy organning mexanik mexanikasi bor, ular o'rta va dinamikaning o'zgarishi ehtimoliy tavsifini o'z ichiga olgan, belgilangan kuchlar harakati ostida bo'lgan elementlarning harakatini ko'rib chiqadi.
Qattiq mexanika xususiyatlari
Tizimli ravishda har qanday kosmosda turli xil yo'nalishlarda turli yo'nalishlarda juda ko'p miqdordagi moddiy punktlardan iborat deb hisoblash mumkin. Bu faqat zarrachalar harakati nazariyalarining qo'llanilishini kengaytirishga yordam beradigan, ammo haqiqiy moddaning atom tuzilishi nazariyasining nazariyasi bilan hech qanday umumiy bo'lmagan narsalarga ega emas. Kabi indrofar moddiy nuqtalar Tadbirda tananing turli yo'nalishlarda turli yo'nalishlarda yo'naltiriladi, sarmumlash tartibini qo'llash kerak.
Bunday holda, aniqlash qiyin emas kinetik energiya Tsilindr, agar u konturual vektorning burchakli vektorning burchak parametrlari bilan burilish bo'lsa. Inertiya lahzasi integratsiya va bir xil kuchlar uchun hisoblab chiqilishi mumkin, agar plastinka harakat qilmasa, deselement vektorli barqarorlikning tarkibiy qismlarini qoniqtirmasa. Natijada, nisbat dizaynning boshlang'ich bosqichida olinadi. Ushbu ikkala tamoyil qurilish mexanikasi nazariyasining asosini tashkil etadi va ko'prik va binolar qurilishida zarurdir.
Yuqoridagilar belgilangan chiziqlar bo'lmasa va jismoniy tana har qanday joyda bemalol aylanadi. Ushbu jarayon bilan uchta "Kalit o'qlari" ga bog'liq uch baravar ko'p. Agar biz $ (t → t0) miqdorini hisobga olgan holda, agar biz ushbu muammoni hal qilish uchun barcha vaqtni hal qilish uchun barcha vaqtni o'ylashning hojati yo'q bo'lsa, postulyatsiyalarda e'lon qilinadi.
Qizig'i shundaki, Nyuton murakkab jismoniy muammolarni hal qilishda birinchi bo'lib integral va differentsional hisob-kitoblarni qo'llamoqda va keyinchalik mexanikaning keyingi shakllanishi, bu juda ajoyib fanlar sifatida, bu juda ajoyib fanlar, masalan, bu kabi ajoyib faktlar, masalan, bu kabi ajoyib fakturadir, masalan, z.lagrang, Steeler, p. Laplas va K. Skobi. Ushbu tadqiqotchilarning har biri "Nyuton" ning yangi darslarida universal matematik tadqiqotlar uchun ilhom manbai topildi.
Inertsiya lahzasi
Qattiq fizikani aylanishni o'rganishda ular ko'pincha inertsiya lahzasi kontseptsiyasidan foydalanadilar.
2-ta'rif.
Tizimga (material tanasi) aylanish o'qiga nisbatan inertiya lahzasi deyiladi jismoniy miqdorBu ko'rib chiqilayotgan vektorning masofasi bo'yicha ularning masofasi bo'yicha belgilangan tartibda tizim punktlari ko'rsatkichlari miqdoriga teng.
Summatsiya jismoniy tana tomonidan buziladigan barcha harakatsiz elementar massalarda amalga oshiriladi. Agar inertsiya dastlab o'qi bilan o'qi o'z o'qi massasi orqali o'tadigan bo'lsa, shundan so'ng butun jarayon boshqa parallel chiziq bilan bog'liq.
Steiner teormi: Vektorlarga nisbatan moddaning inertia parallel o'qiga nisbatan o'zgargan paytga teng, bu tananing tanasi yordamida olingan tizim massalari markazidan o'tadigan o'zgarishlar bilan bog'liq chiziqlar orasidagi masofa maydoniga tana.
Ruxsat etilgan vektor atrofida mutlaqo qattiq tanani aylantirganda, har bir individual aylanishning ayrim tezligida doimiy radiusda harakatlanadi va ichki tomir bu radiusga perpendikulyar bo'lib qoladi.
Qattiq tananing deformatsiyasi
2-rasm. Qattiq tananing deformatsiyasi. Muallif24 - talabalar internet-almashuvi
Qattiq mexanikni hisobga olgan holda, ko'pincha mutlaqo qattiq tana kontseptsiyasidan foydalanadi. Biroq, tabiatda bunday moddalar yo'q, chunki tashqi kuchlar ta'siri ostida barcha haqiqiy ob'ektlar ularning o'lchamlari va shakllarini o'zgartiradi, ya'ni deformatsiya qiladi.
3-ta'rif.
Deformatsiya chet el omillarining ta'sirini to'xtatgandan so'ng, tana dastlabki parametrlarni oladi.
Kuchlarning o'zaro ta'siri bekor qilinganidan keyin, bu moddaning buzilishidan keyin bir deformatsiyalar qoldiq yoki plastmassa deb ataladi.
Mexanikadagi mutlaqo haqiqiy tananing deformatsiyalari har doim plastmassa, chunki ular qo'shimcha ta'sirni to'xtatgandan keyin hech qachon mutlaqo yo'qolmaydi. Ammo, agar qoldiq o'zgarishlar kichik bo'lsa, ular ko'proq elastik deformatsiyaga qarshi chiqishlari va o'rganishi mumkin. Oxir oqibat, deformatsiya (siqish yoki cho'zish, egilib, urish) shundan keyin bir vaqtning o'zida o'zgarishlar bo'lishi mumkin.
Agar kuch oddiy yuzaga qattiq harakat qilsa, kuchlanish normal deb ataladi, ammo agar tangensialga tipenistik bo'lsa.
Materiallar tomonidan boshlangan xaraktersiz deformatsiyani tavsiflovchi miqdoriy choralar uning nisbiy o'zgarishidir.
Kuchni yakunlashdan keyin dastlabki holatda hosilni qaytarilishini tavsiflovchi qattiq tanada hosil bo'lgan, bu pastki tanada egiluvchanlik chegarasida egiluvchan emas, balki unga parallel ravishda ko'rsatilgan. Haqiqiy jismoniy organlar uchun kuchlanish diagrammasi bevosita turli omillarga bog'liq. Xuddi shu narsa, kuchlarning qisqa muddatli ta'siri bilan o'zini butunlay mo'rt va uzoq muddatli - doimiy va suyuqlik bilan namoyon bo'ladi.
№1 ma'ruzasi
Ilmiy intizom sifatida moddiy qarshilik.
Tarkibiy elementlar va tashqi yuklarni seklash.
Tarkibiy elementlar materiallarining xususiyatlari haqida taxminlar.
Mahalliy va kuchlanish
Bo'lim usuli
Ko'chirish va deformatsiya.
Superpozitsiyaning printsipi.
Asosiy tushunchalar.
Ilmiy intizom sifatida moddiy qarshilik: kuch, qat'iylik, barqarorlik. Hisoblash sxemasi, elementning ishining yoki tuzilishning bir qismi bo'lgan fizik-matematik model.
Strukturaviy elementlar va tashqi yuklarni o'tkazish: yog'och, novda, nur, plastinka, qobiq, katta tana.
Tashqi kuchlar: asosiy, sirt, taqsimlangan, yo'naltirilgan; Statik va dinamik.
Strukturaviy elementlar materiallarining xususiyatlari haqida taxminlar: material mustahkam, bir hil, izotrop. Tana deformatsiyasi: elastik, qoldiq. Material: chiziqli elastik, notekis elastik, elastoplastlastik.
Ichki kuchlar va stresslar: ichki kuchlar, normal va tangli stresslar, tendor stresslari. Zo'rlik orqali novdaning o'zaro harakatlarida ichki harakatlarning ifodasi i.
Bo'lim usuli: ajratilgan qismning muvozanatli tenglamalaridan novda ichki qismidagi ichki kuchlarning tarkibiy qismlarini aniqlash.
Ko'chirish va deformatsiya: nuqta va uning tarkibiy qismlarini harakatlantirish; Chiziqli va burchak deformatsiyalar, zinapoyalar.
Superpozit printsip: geometrik chiziqli va geometrik bo'lmagan tizimlar.
Ilmiy intizom sifatida moddiy qarshilik.
Kuchlilikning intizomlari: materiallarning qarshiligi, egiluvchanlik nazariyasi, qurilish mexanikasi umumiy nom bilan birlashtirilgan " Qattiq deformatsiyalash mexanikasi».
Materiallarning kuchi - Bu kuch, qattiqlik va barqarorlik ilmi elementlar Muhandislik inshootlari.
Dizayn Geometrik ravishda o'zgarmas o'zgarib turadigan elementlarning mexanik tizimini chaqirish odatiy holdir, ballarning nisbiy harakati uni faqat deformatsiya natijasida mumkin.
Tuzilmalarning kuchi ostida ularning vayronagarchilikka qarshi turish qobiliyatini tushunish - qismlarga ajratish, shuningdek, qaytarib bo'lmaydigan o'zgarish tashqi yuklar ta'sirida .
Deformatsiya - Bu o'zgarish tana zarralarining nisbiy pozitsiyasi ularning harakati bilan bog'liq.
Qattiqlik - Bu tananing yoki dizaynning deformatsiya paydo bo'lishiga qarshi turish qobiliyatidir.
Elastik tizimning barqarorligi ushbu davlatdan kichik og'ishlardan keyin uning mulkini muvozanat holatiga qaytarish .
Egiluvchanlik - Materialning bu xususiyati tashqi yukni olib tashlaganidan keyin tananing geometrik shaklini va tananing hajmini to'liq tiklaydi.
Plastik - Qattiq jismning bu xususiyati tashqi yuklarning ta'siri ostida shakllanadi va o'lchamlarini o'zgartiradi va bu yuklarni olib tashlaganidan keyin uni saqlaydi. Bundan tashqari, tana shaklini o'zgartirish (deformatsiya) faqat qo'llaniladigan tashqi yukqa bog'liq va vaqt o'tishi bilan u o'z-o'zidan sodir bo'lmaydi.
- qattiq jismning bu mulki doimiy yukning ta'siri ostida deformatsiyalanadi (vaqt bilan deformatsiyalar o'sishi).
Qurilish mexanikasi qo'ng'iroqlar hisoblash usullari bo'yicha Kuch, qattiqlik va barqarorlik uchun inshootlar .
1.2 Strukturaviy elementlar va tashqi yuklarni sek qilish.
Model Dizayn Haqiqiy dizaynni eng umumiy shaklda taqdim etadigan yordamchi ob'ektni chaqirish odatiy holdir.
Moddiy qarshilik hisoblangan sxemalarga foydalanadi.
Hisoblangan sxema - bu uning ahamiyatsiz, ikkilamchi xususiyatlaridan ozod bo'lgan haqiqiy dizaynning soddalashtirilgan tasviridir matematik tavsif uchun qabul qilingan va hisoblash.
Hisoblash sxemasidagi asosiy elementlarning asosiy turlari, tegishli, yog'och, tayanch, qobiq, katta tana.
Anjir. 1.1 Tarkatsiyali elementlarning asosiy turlari
Bar. - Bu qat'iy, natijada qo'llanma bo'ylab qo'llanma bo'ylab qo'llanma bo'ylab boshqa ikki o'lchamdagi eng kattaroqdir.
Rok chaqqon to'g'ri barTarkibi / siqish uchun ishlaydi (Xronlar bo'limining xarakteristik jihatlaridan sezilarli darajada oshadi.
Kasblardagi tortishishning tortishish joyi bo'lgan ballarning geometrik joylashuvi deb nomlanadi yadro o'qi .
Plitasi - Bu qalinligi uning o'lchamiga qaraganda ancha kam a. va b. rejada.
Tabiiyki, yuklangan plita (yuklashdan oldin egri) deyiladi qiqmoq .
Katta tana Xarakterli barcha o'lchamda a. ,b., I. c.bitta buyurtma bor.
Anjir. 1.2 Rak inshootlarining namunalari.
Nur sochmoq yuklashning asosiy usuli sifatida egilish tajribalarini boshdan kechiradigan yog'och deb ataladi.
Ferma men bilan bog'liq bo'lgan novdalarning umumiyligi deb nomlanadi .
Ramka – nurlarning bu butunati keskin bog'liq.
Tashqi yuklar Dupardide ustida e'tibor qaratilgan va tarqatilgan .
1-rasm. Kran nurining jadvali.
Kuch yoki lahzalarkontsentsiya bilan belgilangan qo'ng'iroqqa tegishli e'tibor qaratilgan .
1,4 hajmli hajmli, sirt va taqsimlangan yuk.
Ko'tarilish va tezlashtirish tezligi va tezlashishi e'tiborsiz qoldirilishi mumkin bo'lgan vaqtda yuk, doimiy yoki juda sekin o'zgaruvchan statik deb nomlangan.
Yukni tezda o'zgartirish dinamik , Rivojlanayotgan tebergiliya harakati - dinamik hisob-kitobni hisobga olgan holda hisoblash.
Tarkibiy elementlar materiallarining xususiyatlari haqida taxminlar.
Materiallarning qarshiligi bo'yicha ma'lum idealizatsiya qilingan xususiyatlarga ega bo'lgan shartli material ishlatiladi.
Shaklda. 1,5 tasi kuchuklarni bog'laydigan uchta xarakterli deformatsiya jadvallarini tasvirlaydi F. va deformatsiyalar yuklamoq va tushirish.
Anjir. 1.5 Moddiy deformatsiya sxemalarining xususiyatlari
To'liq deformatsiya elastik va plastmassa komponentdan iborat.
Yukni olib tashlaganidan keyin butun deformatsiyaning bir qismi yo'qoladi elastik .
Tushirishdan keyin qolgan deformatsiya deyiladi qoldiq yoki plastik .
Elastik - plastik material - bu material elastik va plastmassa xususiyatlarini namoyish etadi.
Faqat elastik deformatsiyalar yuzaga keladigan material deb nomlanadi ideal elastik .
Agar deformatsiya diagrammasi bo'lmagan qaramlik bo'lsa, unda material deyiladi nobopion bo'lmagan elastik agar chiziqli giyohvandlik bo'lsa , keyin chiziqli elastik .
Tarkibiy elementlar materiallari ko'rib chiqiladi qattiq, bir hil, izotrop Va chiziqli elastik.
Mulk uzluksizlik Bu shuni anglatadiki, material dizayn elementining butun hajmini doimiy ravishda to'ldiradi.
Mulk bir xil Bu shuni anglatadiki, materialning butun hajmi mexanik xususiyatlarga ega.
Material deb nomlanadi izotrop Agar uning mexanik xususiyatlari barcha yo'nalishlar bir xil bo'lsa (aks holda anisotropik ).
Haqiqiy materiallarga shartli materiallarga mos keladigan materiallarga eksperimentik ravishda olingan materiallarning mexanik xususiyatlarining miqdoriy xususiyatlarini eksperimentik ravishda olingan materiallarning miqdoriy xususiyatlari kiritilganligi hisobga olinadi.
1.4 Ichki kuchlar va kuchlanish
Ichki kuchlar – tananing zarralari orasidagi ta'sirli kuchlar yuklanayotganda paydo bo'lgan .
Anjir. 1.6 normal va tangent kuchlanish joyida
Tana samolyotni ajratdi (a) va ko'rib chiqilgan joyda ushbu bo'limda M. Kichik o'yin maydonchasi ta'kidlangan, uning kosmosda yo'naltirilganligi normal deb belgilanadi n.. Saytda to'g'ridan-to'g'ri kuch belgilanadi. O'rta Saytda intensivlik formulani aniqlaydi. Ichki kuchlarning intensivligi, biz chegara sifatida belgilaymiz
(1.1) Belgilangan platforma orqali uzatiladigan ichki kuchlarning intensivligi deyiladi ushbu saytdagi kuchlanish .
Kuchlanish o'lchovi .
Vektor ushbu saytdagi to'liq kuchlanishni aniqlaydi. Uni tarkibiy qismlarga ajratish (b)), shu erda va aytganda normal va tangent Normal holatda saytdagi kuchlanish n..
Ko'rilgan joyning mahallasida stresslarni tahlil qilishda M.(1) dx, dy, dz tomonlari (6 qismni o'tkazish) bilan paralleleved shaklida cheksiz kichik elementni osonlashtiradi. Uning yuzlarida harakat qilayotgan to'liq stresslar normal va ikkita tangli stressda yotadi. Qisqichbaqalarda ishlaydigan stresslarning kombinatsiyasi matritsa (stol) shaklida tenzor stressli
Masalan, kuchlanishning birinchi indeksi , bu shuni ko'rsatadiki, u Axis X uchun normal parallel bilan harakat qiladi va ikkinchisi kuchlanish vektor o'q bilan parallelligini ko'rsatadi. Oddiy kuchlanishda ikkala indeksi ham bir-biriga to'g'ri keladi.
Novda kesishish va ularning kuchlanish orqali ifodalashdagi quvvat omillari.
Yuklangan novdaning tayog'ining kesishgan qismini ko'rib chiqing (1,7-rasm, a). Uy kuchlari bo'lim bo'yicha tarqatilgan, biz asosiy vektorni beramiz R. jiddiylik markazida va asosiy nuqtaga biriktirilgan M.. Keyinchalik biz ularni oltita komponentga ajratamiz: uchta kuch n, QY, QZ va uch ochko mx, men, mz, chaqirilgan o'zaro keskin harakatlar.
Anjir. 1.7 ichki harakat va tayoqning kesishgan qismida stresslar.
Asosiy vektorning tarkibiy qismlari va o'zaro taqqoslangan ichki kuchlarning asosiy punktlari bo'limdagi ichki sa'y-harakatlar deb ataladi (N- bo'ylama kuch ; QY, qz- kesish kuchlari , Mz, mz beening lahzalar , Mx- moment) .
Ichki qismdagi stresslar orqali ichki harakatlarni ifoda eting, ularni har jihatdan ma'lum deb taxmin qilish (1.7-rasm, c)
Chuqurlik orqali ichki harakatlarning ifodasi men.
(1.3)
1.5 bo'lim usuli
Tashqi kuch tanasida harakat qilayotganda u deformatsiyalanadi. Shuning uchun tana zarralarining o'zaro joylashuvi o'zgaradi; Natijada zarralar o'rtasida qo'shimcha o'zaro ta'sir kuchlari paydo bo'ldi. Bu shovqinli kuchlar deformatsiyaga ega organizmda ichki kuch. Aniqlash kerak ichki kuchning qadriyatlari va yo'nalishlari Tanada harakat qilayotgan tashqi kuchlar orqali. Buning uchun ishlatilgan bo'lim usuli.
Anjir. 1.8 Ichki harakatlarni bo'limlar usuli bo'yicha aniqlash.
Tayoqning qolgan qismi uchun muvozanat.
Muvozanat tenglamalaridan biz A-A bo'limidagi ichki harakatlarni aniqlaymiz.
1.6 Ko'chirish va deformatsiya.
Tashqi kuchlar ta'sirida tanasi deformatsiyalanadi, i.e. O'lchamlari va shaklini o'zgartiradi (.19-rasm). Ba'zi o'zboshimchalik bilan M. M 1 yangi pozitsiyani egallaydi. Mm 1
u, V, V, V, V, V, W komponentlarida koordinatalar o'qlariga parallel ravishda tikilgan.
1.9-rasm. Nuqta va uning tarkibiy qismlari to'liq harakati.
Ammo bu nuqta harakati hali ham ushbu nuqtada moddiy elementning deformatsiyasining deformatsiyasining tavsifini tavsiflamaydi (konsol bilan egilish nurlari namunasi) .
Biz tushunchani tanishtiramiz nuqta atrofidagi materialning deformatsiyasining miqdoriy chorrahasi sifatida deformatsiyalar . Biz TM boshlang'ich parallelevitedining yaqinida ta'kidlaymiz (1.10-rasm). Uning qovurg'alari uzunligining deformatsiyasi tufayli cho'zilgan bo'ladi.
1.10-rasm. Material elementning chiziqli va burchak deformatsiyasi.
Nuqtada chiziqli deformatsiyalar Ular aniq ():
Chiziqli deformatsiyalarga qo'shimcha ravishda yuzaga keladi burchak deformatsiyalari yoki Shift burchakli, parallelepededning to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri burchaklarida kichik o'zgarishlarni ifodalash(Masalan, XY samolyotida bo'ladi). Shift burchaklari juda kichik va buyurtma beriladi.
Nisbatiy deformatsiyalarni joriy etish uchun biz matritsani kamaytiramiz
. (1.6)
Qiymatlar (1.6), atrofdagi zamonda materialning deformatsiyasini hisoblaydi va zo'riqish zonchasini tashkil qiladi.
Superpozitsiyaning printsipi.
Ichki sa'y-harakatlar, kuchlanish, deformatsiya va harakatning ichki yukiga mutanosib bo'lib, faol ravishda deformatsiyaga beriladi (materiallar chiziqli elastik kabi materiallar ishlaydi) deb ataladi.
Ikki egri chiziqli yuzalar bilan cheklangan, masofa ...
Mexanikaning asosiy tushunchalari
Deformatsion qattiq tana
Ushbu bobda fizika kurslarida o'rganilgan asosiy tushunchalar va materiallarning qarshiligi ilgari o'rganilgan asosiy tushunchalarni keltirilgan.
1.1. Deformatsion qattiq tananing mexanikasi mavzusi
Deforarli qattiq tananing mexanikasi muvozanat fanidir va qattiq tanalar va ularning individual zarralari va ularning alohida zarralari harakati amalga oshiriladi, ular qattiq ta'sir ko'rsatadigan tashqi ta'sirlar natijasida yuzaga keladi. Deforli qattiq tananing mexanikasi Nyuton tomonidan ochilgan harakat qonunlariga asoslanadi, chunki bu haqiqiy qattiq moddalar va ularning bir-biriga nisbatan shaxsiy zarralari harakati juda muhimdir kamroq tezlik Sveta. Nazariy mexanikadan farqli o'laroq, tananing individual zarralari orasidagi masofalardagi o'zgarishlar ko'rib chiqiladi. Ushbu vaziyat nazariy mexanika printsiplariga muayyan cheklovlarni keltirib chiqaradi. Xususan, deformatsiyali qattiq tananing mexanikasida tashqi kuchlar va lahzalarni qo'llash ilovasini o'tkazish mumkin emas.
Norrorli qattiq jismlarning tashqi kuchlarining xatti-harakati tahlili, ular bajariladigan deformatsiya va ular bajariladigan deformatsiya va materiallarning eng muhim xususiyatlarini aks ettiruvchi matematik modellar asosida amalga oshiriladi. Shu bilan birga, eksperimental tadqiqotlar natijalari moddiy modellarni yaratish uchun asos bo'lib xizmat qilgan materialning xususiyatlarini tasvirlash uchun ishlatiladi. Deforarli qattiq tananing mexanikasi modeliga qarab, u seksiyalarga bo'linadi: egiluvchanlik nazariyasi, plastinkiya nazariyasi, krepning nazariyasi, visnooklik nazariyasi. O'z navbatida, deformatsiyali qattiq tananing mexanikasi mexanikalarning umumiy qismining tarkibiga kiradi - qattiq ommaviy axborot vositalari mexanikasi. Qattiq ommaviy axborot vositalari mexanikasi nazariy, suyuq va gazsimon media harakati, shuningdek plazma va uzluksiz jismoniy maydonlar.
Daromadsiz qattiq tananing mexanikasi rivojlanishiga ko'p jihatdan ishonchli inshootlar va mashinalarni yaratish vazifalari bilan bog'liq. Tuzilish va mashinaning ishonchliligi, shuningdek ularning barcha elementlarining ishonchliligi, hayot davomida chidamlilik, qat'iylik, barqarorlik va chidamlilik bilan ta'minlanadi. Kuch bilan u (mashinada) va uning (dastagini) va uning barcha elementlari, tashqi ta'sirlar bilan bog'liqligini oldindan belgilangan qismlarda ajratmasdan anglash qobiliyati deb tushuniladi. Kuch yetarli bo'lmagan taqdirda, qurilish yoki individual elementlar butun butun sonni ajratish orqali yo'q qilinadi. Strukturaning qattiqligi tuzilish shakli va hajmidagi o'zgarishlar o'lchovi va uning tashqi ta'sirlari bilan bog'liq o'zgarishi bilan belgilanadi. Agar tuzilish shakli va o'lchamidagi o'zgarishlar va uning elementlari katta bo'lmasa va normal ishlashiga xalaqit bermasa, unda bunday tuzilish etarli deb hisoblanadi. Aks holda, qattiqlik etarli emas deb hisoblanadi. Tarkibining barqarorligi tuzilish qobiliyati va uning elementlari kuchlari (noqulay kuchlar) tomonidan qoplanmagan tasodifiy ta'sir doirasida muvozanatning (noqonuniy kuchlar) ta'sirida muvozanatning shaklini saqlab qolish qobiliyati bilan tavsiflanadi. Qurilish barqaror holatda, agar bezovta qiluvchi kuchlarni yo'q qilishdan keyin u muvozanatning boshlang'ich shakliga qaytadi. Aks holda, muvozanatning boshlang'ich shaklining barqarorligi, qoida tariqasida, tuzilishning yo'q qilinishi bilan birga keladi. Bardoshli ravishda kuchlar davrida o'zgaruvchilarning ta'siriga qarshi turishi qobiliyatini anglatadi. O'zgaruvchan kuchlar tarkibiy elementlarning yo'q qilinishiga olib keladigan tuzilish materiallari ichida mikroskopik yoriqlar ko'payishiga olib keladi. Shuning uchun, vayronagarchilikning oldini olish uchun o'zgaruvchilar qiymatlarini kuch davrida cheklash kerak. Bundan tashqari, ularning tuzilishi va uning elementlarining pastki chastotasi tashqi kuchlarning tebranish chastotalari bilan bir-biriga to'g'ri kelmasligi kerak (yoki yaqinlashishi kerak) Aks holda, qurilish yoki uning individual elementlari rezonansga kiritilishi mumkin bo'lgan rezonansga olib kelishi mumkin.
Daromadli qattiq tananing mexanikasi sohasidagi tadqiqotlarning aksariyati ishonchli inshootlar va mashinalarni yaratishga qaratilgan. Bunga tuzilmalar va mashinalar va texnologik qayta ishlash jarayonlarining muammolarini o'z ichiga oladi. Ammo deformatsiyali qattiq tana mexanikasini qo'llash ko'lami bitta texnik fanlar bilan cheklanmaydi. Uning usullari keng qo'llaniladi tabiiy fanlarGeofizika, qattiq fizika, geologiya, biologiya kabi. Shunday qilib, geofizikada deformatsiyali qattiq tananing mexanikasi, seysmik to'lqinlarni tarqatish jarayoni va shakllanish jarayonlari o'rganilmoqda er qobig'iEr qobig'ining tarkibining asosiy masalalari o'rganilmoqda va boshqalar.
1.2. Qattiq moddalarning umumiy xususiyatlari
Barcha qattiq tanalar haqiqiy materiallardan iborat turli xil xususiyatlarga ega. Ulardan faqat ba'zilar deformatsiyaga ega bo'lgan mustahkam mexanika mexanikasi uchun zarurdir. Shuning uchun, material faqat ko'rib chiqilayotgan qattiq moddalarning xatti-harakatlarini o'rganish uchun eng kam xarajatlarga imkon beradi.