Ori sopromat curs 2

Testați-vă cunoștințele

1. Când încărcați tijă care experimentează de tracțiune.

2. Ce forte interne apar în secțiunea transversală a tijei de sub tensiune și modul în care acestea sunt calculate.

3. Ce tensiuni apar în secțiunea transversală a tijei de tracțiune rotundă. acestea sunt îndreptate, și cum să calculeze.

4. în care secțiunile de bare de tracțiune care are cea mai mare normală. și în care - cele mai mari tensiunile de forfecare.

5. Ceea ce se numește rigiditatea secțiunii transversale în tensiune.

6. Ce tip va avea legea lui Hooke pentru bara de tracțiune.

7. Identificați termenii de rezistență și rigiditate pentru bara de tracțiune.

8. Definiți ipoteza secțiunilor plane.

9. Ceea ce se numește o deformare longitudinală completă. Care este deformarea relativă. Care sunt dimensiunile lor.

10. Ceea ce se numește raportul de deformare transversală (coeficientul Poisson), și în ce măsură se schimbă.

11. Ceea ce se numește o stare de stres omogen.

12. Cum să se calculeze tensiunea în orice punct al secțiunii înclinate a tijei alungite.

Studiul experimental al proprietăților materialelor

La cele mai simple sarcini de tensiune și de compresie, ne-am întâlnit deja cu necesitatea de a avea unele date experimentale de bază. pe baza cărora a fost posibil să se construiască o teorie. Aceste date experimentale pot include modulul de elasticitate longitudinal E. raportul transversal de deformare (raportul Poisson), permisă - tensiune mye [σ] și altele.

În acest sens, a creat o mulțime de diferite tipuri de teste. dar încercarea la tracțiune sunt cele mai comune (Fig .4.1 a). Pentru unele materiale de construcții - piatră. ciment. beton etc. - .. teste sunt compresia principală (Fig .4.1, B.). Cu ajutorul lor, putem obține cele mai importante caracteristici ale materialelor. care găsesc aplicare directă în practica de proiectare.

Pentru a testa probele utilizate special fabricate cu dimensiuni. comentarii specifice (Fig. 4.1).

Testele efectuate pe diferite tipuri de mașini. În timpul încercării, un dispozitiv special atrage automat un grafic. care arată relația dintre curentul pe specimen (fig. 4.1 a) Rezistența longitudinală și alungirea a probei (fig. 4.2, a). Pentru studierea proprietăților unui program mai convenabil acestui material sunt sub formă de grafice convenționale. construit în tensiunea coordonate“- relative

deformare „(fig. 4.4, a), unde ordonata redusă în«A»ori. și în abscisă

Fig. 4.2 și o tracțiune diagrama din oțel moale (marca Art. 3). Curba rezultată poate fi împărțit în următoarele patru zone.

Materialul elastic de zonă se supune legii lui Hooke și diagrama este o linie dreaptă. Fig. 4.2, iar acest site pentru mai multe

claritate prezentat cu o abatere de la domeniul de aplicare. ca și alungire. Prin urmare. deformare relativă este foarte mică. Direct. fiind reprezentate grafic la scară. au coincis în a lățimii liniei cu axa ordonatei.

În continuare este suprafața totală de curgere. inclusiv o secțiune orizontală a diagramei. care se numește platoul randamentului. Aici există o modificare semnificativă a lungimii eșantionului, fără a crește în mod considerabil sarcina. Tensiune. corespunzând platoului randamentului. Se numește

randament σ rezistență (fig. 4.3, a), care este raportul

forțe. platou randament corespunzător. la suprafața sa inițială

porțiunea de capăt a platoului randament diagrama la cel mai înalt punct numit zona de întărire. Zona călire (figura 4.2, precum și.) Extensia imaginii - este însoțită de o creștere a sarcinii ca. dar mult mai lent (de sute de ori) decât în ​​zona elastică. Etapa de întărire este planificată pentru a plasa proba golul următor și începe să se formeze așa-numitul gât - (. Figura 4.3) constricția locală a eșantionului.

Raportul dintre forța maximă. care susține proba. la primul - o zonă inițială secțiune transversală numită rezistență la tracțiune.

sau rezistență temporară. σ = max (fig. 4.4, a). Datorită comoditatea și

Simplitatea determinării-l ferm stabilit în practică, deoarece principalele caracteristici computaționale ale proprietăților de tracțiune comparative ale materialului.

alungire în continuare a modelului este locală. t. e. în interiorul colului uterin. și în cazul în care diferența apare în specimen. Prin urmare, ultima porțiune de diag - rammmy se întinde din oțel moale numit zona de curgere locală (figura 4.2, precum și.). Aici scăderi condiționate de tensiune (fig. 4.4, a), respectiv scădere a rezistenței la tracțiune (fig. 4.2, a). Adevărat stres asupra secțiunii transversale a gâtului este în creștere. așa cum se arată în Fig. 4.4, și linia punctată. Diferența dintre tensiunile reale și nominale și trebuie să gâtuire. dar este foarte mic, iar designul nu este considerat practic. Capătul din dreapta corespunde distrugerii curbei eșantionului. Multe materiale fractura are loc fara gâtuire vizibile.

alungire reziduală sau alungire plastică. și corespunzător

el tulpina ε deformare plastică.

Dacă proba a fost încărcată în interiorul porțiunii elastice și apoi descărcată. este pur alungiri. și L = 0.

Prin încărcare repetată a diagramei eșantionului se întinde devine dreaptă. paralelă cu porțiunea elastică a diagramei. și mai departe de-a lungul curbei. Rezultatul este o diagramă scurtat (fig. 4.4, b). Este foarte important - NYM este. ca urmare a materialului de pre-intindere priobre - se topește capacitatea de a percepe, fără sarcini grele de deformare permanentă.

Fenomenul creșterea proprietăților elastice ale materialului ca rezultat al preliminare - TION de deformare plastică se numește întărire. sau funingine - reparație. și utilizate pe scară largă în domeniu. Dacă doriți să eliminați durificarea de. elementul suferă de recoacere.

Materiale. distrugerea care este precedată de apariția așa - tulpina rezidual IAL. Ei au sunat din plastic. Pentru a le. în special. Se aplică art. 3, o diagramă de întindere, care este prezentat în Fig. 4.4, de asemenea.

Gradul de plasticitate a materialului poate fi caracterizată prin așa numita elongația la rupere (δ%). Cu cât valoarea. materialul plastic.

Alungirea la rupere este o valoare de deformare reziduală medie. care se formează prin momentul ruperii la un anumit standard -

Lungimea eșantionului clorhidric (L

aluminiu. alamă. Mild Steel și colab.

Vizavi de proprietatea de plasticitate este proprietatea fragilității. t. e. capacitatea materialului de a se năruie fără formarea tulpinii reziduale apreciabile.

Materiale. cu această proprietate. Ei au numit fragile. Pentru materiale fragile includ fontă. instrument din oțel carbon de înaltă. sticlă. cărămidă. Pietrele și colab.

Când compresia distrugerea de test specimen de materiale fragile are loc cu fisurarea planurile înclinate și longitudinale (Figura 4.5, și -. De fier B -. În beton. - Arborele).

Din comprimarea acestor materiale (fig. 4.6, a) păstrează caracteristicile calitative ale diagramei efort-deformare. Rezistența la tracțiune materialul casant la compresiune este definit de asemenea. precum și în tensiune. O comparație a rezistenței la tracțiune a materialelor fragile prin compresiune la întindere arată rezistență. Aceste materiale posedă. ca regulă. caracteristici de rezistență la compresiune mai mare. decât în ​​tensiune.

Sunt materiale. capabil să ia sarcini grele de tracțiune. decât în ​​compresie. Aceasta este, de obicei, materialele. având o structură fibroasă. - lemn si unele tipuri de materiale plastice. Această proprietate este posedat și unele metale. de exemplu, magneziu.

Se comportă diferit atunci când sunt comprimate materiale plastice. Fig. 4.6, b este un grafic de otel moale compresie. Aici. precum și întindere. zona de curgere detectată cu transfer ulterior către zona de întărire. În viitor. cu toate acestea. sarcină nu se încadrează. și crește brusc. Acest lucru se întâmplă ca un rezultat. că proba este aplatizat (Fig. 4,5 g), și crește aria secțiunii sale. și, prin urmare, crește cantitatea de forță de compresiune. Se aduce proba la eșec este practic imposibilă.

Astfel. conceptul de oțel rezistență la compresiune ductilă este lipsită de sens fizic. Rezistența la tracțiune și compresiune pentru acelasi plastic a devenit aproape identice.

Divizarea materialelor de pe plastic și fragile este condiționată. În funcție de condițiile de testare același material se poate comporta ca de plastic și cât de fragilă. De exemplu. specimen de fier într-un test de tracțiune în mediul de înaltă presiune este ruptă pentru a forma gâtului. Multe pietre. sub presiunea straturilor suprapuse. sub crusta Deplasările suferi o deformare plastică.

În funcție de condițiile de funcționare de proiectare poate fi Investigațiile - theo- influență asupra manifestarea proprietăților ductilitate și fragilității - timpul de încărcare (factorul timp), efecte de temperatură și altele.

Notă. că toate proprietățile de mai sus ale materialelor legate de testele în așa-numitele condiții normale.

Ca rezultat al încercării de tracțiune și de compresie obținem date de bază privind proprietățile mecanice ale materialului. Acum, ia în considerare problema modului. cum să folosească rezultatele testelor obținute în calculele practice ale structurilor de inginerie pentru durabilitate.

După cum sa menționat deja. principala metodă și cea mai comună este calculul tensiunilor. Conform acestei metode. puterea constructivă -

TION este considerată a fi asigurată. în cazul în care cea mai mare sigma de stres calculat.

are loc la un moment dat structura. nu depășește o anumită valoare. caracteristică a materialului dat și condițiile de funcționare și a chemat

efort admisibil [σ]. σ ≤ [σ].

Valoarea tensiunii admisibila determinată prin împărțirea la o anumită limită pentru un material dat numărul de tensiune. mai mult

Unitate. numitul factor de siguranță sau doar o rezervă. [Σ] = σ n.

Rămâne de a rezolva problema. o tensiune luată ca limită

Valoarea σ și modul în care să atribuie un factor de siguranță de n.

Pentru a se evita în structurile de învățământ pentru a observa -

tulpina reziduală GUVERNAMENTALĂ. valoare σ pentru materiale plastice

luate în general, limita de curgere. Factorul în acest caz este notat -

chaetsya prin n și este numit un factor de siguranță de fluiditate.

Ea se bazează pe un număr de diferite

considerații. dincolo de probleme. luate în considerare în cursul rezistenței materialelor.

Fiecare artă și-a dezvoltat propriile tradiții. lor necesar - Bani. metodele lor și. În cele din urmă. un calcul specificitate. potrivit căreia un factor de siguranță și alocate. Factorul de selecție - stocul cientă este determinată în mare măsură de experiența și calculatoare de calificare și designer.

Testați-vă cunoștințele

1. Ce materiale sunt numite de plastic.

2. Ce tip va avea o diagramă de tracțiune pentru oțel moale.

3. Să descrie patru zone. care se întinde graficul poate fi divizat.

4. Ceea ce se numește efortul de curgere. rezistența la tracțiune.

5. Ceea ce se numește rezistența la curgere condiționată.

6. Care este alungirea la rupere.

7. Care este fenomenul de întărire de muncă. Acesta este eliminat.

8. Ceea ce se numește fragil.

9. Comparați caracterul de distrugere la probele de testare prin compresie de materiale fragile și ductile.

10. Ce tip de compresie va avea diagrame pentru ductil și materiale fragile.

11. Ceea ce se numește factor de siguranță.

12. Cum solicitarea permisă pentru ductilă și materiale fragile.

Conceptul de starea de stres la un punct. forfecare simplă

vector de stres p este un obiect fizic. având o lungime.

Direcția și punctul de aplicare. În acest sens, ea are un proprietăți vectoriale. Cu toate acestea, acest obiect are anumite proprietăți. nu e caracter - vectori Nye. În special. magnitudinea și direcția vectorului de stres depinde de orientarea vectorului normal de n elementul infinitezimal peste - NOSTA dA.

Setul de toate perechile posibile de vectori n și p la punct determină starea de stres la un anumit punct.

Pentru o descriere completă a stării de stres la un punct nu este necesară pentru acest lucru - Mosti stabilit un număr infinit de direcții ale vectorului n. suficiente pentru a determina vectorii de tensiune în trei elemente reciproc perpendiculare - locurile de tară (. Figura 5.1 a). Subliniază pe site-uri orientate aleatoriu pot fi exprimate în termeni de aceste trei tensiuni vector (Fig. 5.1,

Prin selectat arbitrar punctul M al corpului încărcat. în echilibru (Figura 5.1 a.), trei COSV reciproc perpendiculare - os cu vectori normali. direcții coincid cu direcțiile axelor de coordonate (fig. 5.1).

pad elementară care formează secțiuni suplimentare. pereche - avioane-sursă paralele și distanțate la ei distanță dx infinitezimal. dy. dz. Ca urmare, într-un cartier al M primi infinit - paralelipiped infinit de mici. suprafața care este format elementar -

Site-uri GUVERNAMENTAL dA x = dy dz. dA y = dz dx. dA z = dx dy.

Originea este compatibilă cu punctul M. și axa de coordonate este direcționată de-a lungul marginilor corespondente. astfel încât fața cutiei au fost perpen - dikulyarny la direcțiile axelor de coordonate x. y. z (Fig. 5.1b).

Recall. Care este alocarea unui paralelipiped infinitezimal OMS - poate numai în limitele adoptate anterior ipoteza unui mediu continuu. toleranță - ghid de trecerea la volume extrem de mici. în cazul în care starea de stres poate fi considerată uniformă.

În cazul în care dimensiunea casetei pentru a reduce. acesta va fi contractat până la un punct M. și în limita toate fețele sale trec prin acest punct. Prin urmare, se confruntă cu tensiunea celulei este considerată ca tensiunea la punctul de sub M. dar site-urile orientate în mod variat.

Site-urile active pe aceste vector stres plin se descompun în componente de-a lungul axelor de coordonate. unul normal la locul (tensiune normală), și două în planul de secțiune (tensiune de forfecare) (Fig. 5.1b).

Normal tensiuni sigma x reprezintă litere. σ y. σ z indici.

indică direcția vectorului normal la suprafață. Stresul de întindere σ x. σ y. σ z va fi considerat pozitiv. compresie - negativ -

Forțele tangențiale reprezintă litere cu doi indici (τ xy.

τ YZ. .. Τ zx etc.), din care primul indică direcția de acțiune a componentelor -

te stresez. al doilea - direcția vectorului normal la suprafață. Dacă direcția exterioare normale (n x n y n z ..) coincide cu direcția pozitivă -

leniem corespunzătoare axe de coordonate. tensiunile tangențiale pozitive sunt îndreptate spre direcția pozitivă respectiv - Nij axe de coordonate.

Tensiunea pozitivă. apar pe trei fețe vizuale perpendiculare reciproc ale elementului (în trei planuri reciproc perpendiculare. trec prin M), prezentate în Fig. 5.1B. Pe fețele invizibile ale elementului având aceeași tensiune, respectiv. dar oppositely regia.

sistem de putere. aplicat elementului. Acesta trebuie să îndeplinească condițiile de echilibru. Pentru că pe fețele opuse cu anti - cumparand pe direcția forței. suma proiecțiilor tuturor forțelor de pe axa x. y. z este zero. indiferent de amploarea tensiunilor.

Rămâne de verificat. Au suma zero a momentelor tuturor forțelor în jurul axei x. y și z. Văzut. acel moment al fiecăreia dintre forța longitudinală este echilibrat de cuplul opus forței longitudinale. Este - clorhidric invizibil pe fața posterioară. Excepțiile sunt forțe tangențiale. De exemplu. pentru axa x starea zero, suma momentelor observate în