3 d 2 3.14 0.61 10 3 2.92 10 7 m 2 2 S 4 4 2 5 d 2 d 2 1.46 10 S S 2 S 2.92 10 7 8 4 1.39 10 mm 2 d d 6.13 10 l 0.80 m l 2 10 3 m Elastsusmooduli arvutamine Punkti A koordinaadid on 22 N, 0.12 mm. Punkti B koordinaadid on 65 N, 0.64 mm. l FB FA E S B A 0.80 65 22 11 N E 4 2.27 10 2.92 10 (6.4 1.2) 10 7 m2 Elastsusmooduli vea arvutamine Punkti A ümbritseva viie eksperimentaalse punkti kõrvalekalded lähendusjoonest on 0.03; 0; 0; 0; 0.01
Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Margarita Sidorenko Teostatud: 7.03.2019 Õpperühm: IABB63 Kaitstud: Töö nr: 9 TO: ELASTSUSMOODUL Töö eesmärk: Töövahendid: Hooke`i seaduse rakendamine traadi Uuritavast materjalist traat, indikaatorkelladega materjali elastsusmooduli määramiseks varustatud mõõteseade traadi pikenemise tõmbedeformatsiooni kaudu, määramiseks, kruvik, mõõtelint. Skeem Töö teoreetilised alused Keha deformatsiooniks nimetatakse keha kuju ja mõõtmete muutumist jõu mõjul. Kui pärast jõu mõju lakkamist keha taastab oma esialgsed mõõtmed ja kuju, siis nimetatakse deformatsiooni elastseks
Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Kadri-Ann Kertsmik Teostatud: Õpperühm: YAMB 11 Kaitstud: Töö nr. 11 TO: ELASTSUSMOODUL Töö eesmärk: Töövahendid: Tutvumine Hooke'i seadusega ja Uuritav traat, seadis traadi traadi elastsusmooduli määramine pikenemise määramiseks, kruvik, venitamisel. mõõtejoonlaud SKEEM Katseandmete tabel l=............... ± ..........., d1=............. ± ............, d2=............. ± ................ d3=............ ± ............, =............. ± ............., g= 9,818 m/s2
Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliopilane: Martti Toim Teostatud: Õpperuhm: AAAB11 Kaitstud: Too nr: 11 OT allkiri Elastsusmoodul Töö eesmark: Tutvumine Hooke´I Töövahendid: Uuritav traat, seadis traadi seadusega ja traadi pikenemise määramise elastsusmooduli määramine määramiseks, kruvik, venitamisel mõõtejoonlaud. Skeem Töö teoreetilised alused Jõu mõjul muutuvadkeha mõõtmed ja kuju, keha deformeerub. Kui pärast jõu mõju lakkamist keha taastab oma esialgsed mõõtmed ja kuju, siis nim. deformatsiooni elastsuseks. Deformatsioone võib olla mitmeid: venitus, surve, nihe jne. Deformatsiooni suurust iseloomustatakse keha mõõtme suuruse x ja
9 6 58,86 1,58 -0,26 0,39 -0,05 -0,21 10 5 49,05 1,34 -0,24 0,33 -0,06 -0,18 11 4 39,24 1,10 -0,24 0,27 -0,06 -0,18 12 3 29,43 0,84 -0,26 0,22 -0,05 -0,21 13 2 19,62 0,57 -0,27 0,16 -0,06 -0,21 14 1 9,81 0,29 -0,28 0,10 -0,06 -0,22 15 0 0,00 -0,01 -0,30 -0,01 -0,11 -0,19 Elastsusmooduli arvutamine: Elastsusmooduli vea arvutamine: Traadi elastsusmoodul on , usaldatavusega 0,95. Järeldus: Traadi elastsusmoodul on , usaldatavusega 0,95. Graafikult on näha, et ühtlaselt koormuse poolt antud jõu suurendamisel venib ka traat ühtlaselt. Terase elastsusmoodul on . Suhteline viga on: Käesolev metoodika sobib traadi elastsusmooduli määramiseks.
Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr. 11 OT: ELASTSUSMOODUL Töö eesmärk: Töövahendid: Tutvumine Hooke'i seadusega ja traadi uuritav traat, seadis traadi pikenemise määramiseks, elastsusmooduli määramine venitamisel kruvik, mõõtejoonlaud Skeem Töö käik 1. Mõõdan traadi pikkuse l klambrite vahel. 2. Mõõdan traadi läbimõõdu d kolmes kohas klambrite vahel. 3. Pärast algkoormiste asetamist alusele A reguleerin vesiloodide mullid keskele ja registreerin kruvikute lugemid tabelisse. 4
Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr: 9 TO: ELASTSUSMOODUL Töö eesmärk: Töövahendid: Hooke`i seaduse rakendamine traadi Uuritavast materjalist traat, indikaatorkella- materjali elastsusmooduli määramiseks dega varustatud mõõteseade traadi tõmbedeformatsiooni kaudu pikenemise määramiseks, kruvik, mõõtelint Traadi pikenemine tõmbel d1= 0,60 mm d2= 0,61 mm d3= 0,60 mm ´ d=0,60 mm l=120,5 ± 0,05 cm T= 0,01 mm Katse nr Lisakoormised Koormisele Koormisest Pikenemine
Tallinna Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr: 9 TO: ELASTSUSMOODUL Töö eesmärk: Hooke`i seaduse Töövahendid: Uuritavast materjalist traat, rakendamine traadi materjali indikaatorkelladega varustatud mõõteseade traadi elastsusmooduli määramiseks pikenemise määramiseks, kruvik, mõõtelint. tõmbedeformatsiooni kaudu. Skeem Traadi pikenemine tõmbel d1 = ...± ...mm, d2 = ...±... mm, d3 = ...±... mm, d = ...± ... mm, l = ... ± ... , cm
10003∗( 10000−2000 ) 3∗400 [ ) ]=10312 MPa 3 400 Em = 3 − 51∗100 ∗( 4,58−0,99 ) 4∗1000 1000 ( 7. Katsetatava puidu tugevusklass katsekeha paindetugevuse ja elastsusmooduli järgi standardi EVS-EN 338:2009 kohaselt [( ) ] 0,2 150 Ülemineku koefitsent k h =min ; 1,3 =1,08 100 k h∗6∗P∗a 1,08∗6∗27,5∗103∗400
0,0006 1,2996E-010 19,62 JÕUD JA VASTAVAD NIHKED 0,00031 2,4649E-010 9,81 Fb, N 0,00002 4E-010 0 50 lb, m 0,0015 ELASTSUSMOODUL E 203636839826,76 UC(E) 18769705413,365 ELASTSUSMOODULI MÄÄRAMATUSE ARVUTUSED E/l 244461992589,15 (E/l)*UC(l) 32594932,34522 E/S -1,4934440E+018 (E/S)*UC(S) -14250621865,79 E/la -2,2626316E+014 (E/la)*UC(la) -5685459599,61 E/lb 2,2626316E+014 (E/lb)*UC(lb) 10811850186,462 TRAADI MÄÄRAMATUS t1,095 lpv, m 2,0 0,000004 UB(d), m UC(d), m 2,666666667E-006 1,45792852E-005
Okaspuidust saematerjal tugevusklassiga C35 1,25 Lamellpuit ja spoonliimpuit 1,25 1,30 Puidupõhised plaadid 1,20 Liited 1,25 Ogaplaatliite nakketugevus 1,25 Ogaplaatliite plaadi tugevus 1,10 Elastsusmooduli 5% väärtus pikikiudu Tugevusklass: C14 C16 C18 C20 C22 C24 C27 C30 C35 4700 5400 6000 6400 6700 7400 7700 8000 8700 E0, 05= 7400 N/mm2 alaline 2,2E+008 1,04 pikaajaline 16000000 0,52 keskmise kestusega
Valige üks või mitu: a. = b. =- translongitudinal c. Küsimus 5 Valmis Hindepunkte 1,0/1,0 Märgi küsimus lipuga Küsimuse tekst Kas Poissoni tegur on ühikuta suurus? Valige üks või mitu: a. jah, on ühikuta suurus b. ei, ühikuks on % c. ei, ühikuks on mm Küsimus 6 Valmis Hindepunkte 1,0/1,0 Märgi küsimus lipuga Küsimuse tekst Mis on elastsusmooduli ühikuks? Valige üks või mitu: a. N/m2 b. % c. Elastsusmoodul on ühikuta suurus d. Pa Küsimus 7 Valmis Hindepunkte 1,0/1,0 Märgi küsimus lipuga Küsimuse tekst Kas isotroopse komposiitmaterjali korral on elastusmoodulid E kõigis 3 suunas võrdsed? Valige üks või mitu: a. Jah on b. Ei ole Küsimus 8 Valmis Hindepunkte 1,0/1,0 Märgi küsimus lipuga Küsimuse tekst
f f c, 0=5∗f 0,45 m ( ) ( ) ⇒ f m= c , 0 5 0,45 = 46,5 5 0,45 =142,0 kN 1.6 Katsekeha tugevusklass elastsusmooduli, surve- ja paindetugevuse järgi Ec,0 = 8140 MPa ≈ 8000 MPa → Tugevusklass C16 fc,0 = 46,5 kN → Tugevusklass C45 fm = 142,0 kN → Tugevusklass C50 3 Puidu tugevusklassiks on C16. 4 2. Puidu surve ristikiudu 2.1 Katsekeha eskiis, koormusskeem ja katsetabel Joonis 1.1. Katsekeha eskiis ja koormusskeem a = 105 mm b = 43 mm h = 91 mm
1,25 1,10 Survetugevus pikikiudu C16 C18 C20 C22 C24 C27 C30 C35 C40 C45 C50 17 18 19 20 21 22 23 25 26 27 29 N/mm2 Elastsusmooduli 5% väärtus pikikiudu C16 C18 C20 C22 C24 C27 C30 C35 C40 C45 C50 5400 6000 6400 6700 7400 7700 8000 8700 9400 10000 10700 N/mm2 Tegur, mis arvestab surutud elemendi sirgust 0,20 on tagatud ! on tagatud ! Kasutusklass: 1 2 3
2) kihi laius tee telje ja serva vahel +10 cm 5 cm; 3) pilu piki- ja põiksuunas 3-meetrise lati all 20 mm; 4) põikkalle: kahepoolse kaldega teedel ±0,5%, ühepoolse kaldega teedel ±0,3%; Tihendatud kihi ristlõike kolme punkti keskmine paksus, mõõdetuna tee teljel ja aluse servast 1 m kaugusel, võib olla projekteeritud paksusest väiksem kuni 10 mm ning kogu teelõigu keskmine paksus võib olla projekteeritud paksusest väiksem kuni 5 mm. Aluse tihendamist kontrollitakse elastsusmooduli mõõtmise teel tihendatud aluse pinnal INSPECTOR või LOADMAN seadmega vähemalt iga 100 m tagant ristlõike kolmes punktis. Elastsusmoodul tihendatud aluse pinnal peab vastama projekti nõuetele. Kui projektis elastsusmooduli nõue puudub, siis peab see olema 170 Ma. 9 8. TÖÖDE VASTUVÕTMINE
2) kihi laius tee telje ja serva vahel +10 cm 5 cm; 3) pilu piki- ja põiksuunas 3-meetrise lati all 20 mm; 4) põikkalle: kahepoolse kaldega teedel ±0,5%, ühepoolse kaldega teedel ±0,3%; Tihendatud kihi ristlõike kolme punkti keskmine paksus, mõõdetuna tee teljel ja aluse servast 1 m kaugusel, võib olla projekteeritud paksusest väiksem kuni 10 mm ning kogu teelõigu keskmine paksus võib olla projekteeritud paksusest väiksem kuni 5 mm. Aluse tihendamist kontrollitakse elastsusmooduli mõõtmise teel tihendatud aluse pinnal INSPECTOR või LOADMAN seadmega vähemalt iga 100 m tagant ristlõike kolmes punktis. Elastsusmoodul tihendatud aluse pinnal peab vastama projekti nõuetele. Kui projektis elastsusmooduli nõue puudub, siis peab see olema 170 Ma. 9 8. TÖÖDE VASTUVÕTMINE
võrreldes visuaalse sorteerimisega. Tugevussorteerimise masinaid erinevaid ja need põhinevad ka erinevatel meetoditel (mehhaanilised, dünaamilised, optilised, kiirgusel põhinevad). Levinum sorteerimisparameeter on elastsusmoodul, mille korrelatsioon puidu tugevusega on piisavalt hea aga samuti kasutatakse tihedust, oksasuhet jt. Veelgi parema tulemuse saamiseks on võimalik erinevaid meetodeid omavahel kombineerida nt mõõtes ühe seadmega elastsusmooduli ja teisega tiheduse. Puidu masintugevussorteerimist saab ettevõte teostada ainult vastava sertifikaadi omamisel, mis antakse välja sõltumatu sertifitseerimisfirma poolt ja mille eeldus on ulatusliku kvaliteedikontrollisüsteemi ning katseteks vajaliku laboratooriumi olemasolu. 1 Sõltumata sorteerimismeetodist tuleb lõpptulemusena määrata ehituspuidu tugevusklass ja see koos muu olulise infoga markeerida
13.11. Mis on varda nõtkepikkus (efektiivne pikkus)? nõtkunud varda elastse joone (sinusoidi) ühe poolperioodi pikkus 13.12. Kuidas sõltub nõtkepikkus varda kinnitamise viisist? Le=l korda müü, erinev kinntamis viis annab erineva müü teguri. 13.13. Milline on Euler'i lahendi kehtivustingimus stabiilsusanalüüsis? Euler'i lahendid kehtivad vaid selliste elastsete deformatsioonide korral, mis on koormusega lineaarselt seotud (ehk juhtudel kus materjali elastsusmooduli E saab lugeda konstandiks) 13.14. Mis on surutud varda kriitiline pinge? Sigma cr= E pii ruut jagatud lambda ruut 13.15. Mis on surutud varda saledus? Lambda= le jagatud i, i on varda ristlõike inertsiraadius 13.16. Mis on Euler'i piirsaledus? 13.17. Mis on nõtketegur? nõtketegur ehk lubatava survepinge vähenemise tegur; 13.18. Mis on nõtke varutegur? Tegur, mille arvestamisel tugevusarvutustes väldime varda nõtke teket 13.19. Milles seisneb surutud varda stabiilsuskontroll?
Kui varda materjali omadused on kogu ruumala ulatuses konstantsed kõigis suundades, on tegemist isotroopse materjaliga ja pinge jaotub varda ulatuses ühtlaselt. Normaalpinge = f/S Elastsusmoodul E näitab, kui suur normaalpinge tekib aines ühikulise suhtelise pikenemise korral. Elastsusmoodul iseloomustab ainet, millest keha koosneb. Elastsusmooduleid mõõdetakse mehaanilise pingega samades ühikutes (Pa ehk N/m2). Hooke'i seadus venitusel on elastsusmooduli abil esitatav kujul: n = -E . Ruumelastsusmoodul B näitab analoogiliselt, kui suur normaalpinge (rõhk) tekib aines ühikulise suhtelise ruumalamuutuse korral. Elastsus-, ruumelastsus- ja nihkemooduli definitsioonides eeldatakse vaikimisi deformatsiooni elastsust (kirjeldatav mõtteline katse on teostatav vaid elastsuse piirides). Näide: Selleks, et vähendada aine mingi koguse kokkusurumisel tema
ole tavaliselt suurem kui 4. [2] Malmil ja terasel on oluline erinevus: terast on võimalik plastselt deformeerida, kuid malmil jääkdeformatsioone ei esine, kuna malm puruneb. Malm on heade valuomadustega ning seejuures ka odavam kui teras, mistõttu tihti on masinate korpused ja kered valatud malmist. Malmil on ka omadus summutada lööke. [1],[2] Materjali karakteristikud: Normaalelastususmoodul E Materjali jäikust iseloomustav Hooke'i seaduse võrdetegur. Et E=/, siis elastsusmooduli leidmiseks tuleb registreerida mingile moonde muudule vastav pinge muut . Voolepiir y Pinge, mille juures toimub materjali oluline plastne deformeerumine, voolamine, ilma jõudu suurendamata. Diagrammil väljendub see vooleastmena, mis võib olenevalt terase omadustest omandada mitmesuguse kuju. Nii algab paljudel madalsüsinikterastel vooleaste hambaga. Sel juhul eristatakse ülemist voolepiiri y,ül - suurimat pinget enne vooleastme
käitumise piirides: · võrdeline selleks vajaliku tõmbejõuga F ning algpikkusega 2.17. Sõnastage pikijõu N märgireegel! *Tõmbe-sisejõud on positiivne (+);Surve-sisejõud on negatiivne (-) l; · pöördvõrdeline traadi ristlõike pindalaga A; 2.18. Milline on detailide tõmbe ja surve praktiline erinevus tugevusanalüüsis?* 1.18. Selgitage materjali elastsusmooduli olemus!: Elastsusmoodul E = 2.19. Kuidas avaldub pikijõu N epüüril iga üksikkoormus? *Iga üksikjõu mõju võrdetegur, mis on arvuliselt võrdne pingega, kui = 1 avaldub jõuepüüril astmena: · tema mõjule vastavas suunas; · tema väärtuse 1.19. Milles seisneb algmõõtmete printsiip? Kui detaili elastsed deformatsioonid võrra; on algmõõtmetega võrreldes väikesed (l << l), siis tugevusanalüüsil jäetakse 2.20
Kui suuri toooteid saab selle meetodi abil valmistada? Mis piirab maksimaalset detaili suurust? RIM meetodi korral komponendid segatakse ja tsirkuleeritakse torustikus pidevalt tardumise vältimiseks. Injektsioon viiakse läbi spetsiaalse segamispea abil, millesse komponendid antakse kõrgsurvetorustiku kaudu. Materjal pihustatakse vormi mõne sekundi jooksul sõltuvalt kasutatavatest materjalidest ja toote suurusest. RIM-meetodil saadud tooted on reeglina suhteliselt madalate elastsusmooduli ja tugevusnäitajatega, mistõttu meetod ei sobi kandekonstruktsioonide valmistamiseks. 41. Kirjeldage survevaluprotsessi, andke protsessi põhimõtteskeem. Survevaluprotsessis antakse tooraine punkrist masina töösilindrisse, milles see liigub edasi teo abil. Samaaegselt toimub materjali kuumutamine. Kui vajalik kogus materjali on teo ette kogunenud, liigub tigu silindris edasi surudes pehme massi vormi. Silinder lõpeb suulisega, mille abil saab reguleerida plasti voolu hulka
kiuline b. peeneteraline c. võrdtelgsete teradega d. nõeljas Question 15 Correct Mark 1.00 out of 1.00 Flag question Question text Slääbe kasutatakse Select one: a. bluumide tootmiseks b. lehtmetalli tootmiseks c. torude tootmiseks d. sordimetalli tootmiseks Question 16 Correct Mark 1.00 out of 1.00 Flag question Question text Deformatsioonikiiruse suurendamine viib metalli Select one: a. plastsuse vähenemisele b. elastsusmooduli suurenemisele c. plastsuse suurenemisele d. ei mõjuta Question 17 Correct Mark 1.00 out of 1.00 Flag question Question text Millised on külmsurvetöötlemise eelised? Select one: a. toodete parem tugevus ja katkevenivus b. toodete suurem täpsus ja pinnakvaliteet c. ei ole piiranguid deformatsiooniastmetele d. suurem tootlikkus ja väiksem omahind Question 18 Correct Mark 1.00 out of 1.00 Flag question Question text
Õhkkuiva tselluloosiseina tõmbetugevus võib olla isegi kõrgem kui 1000 N/mm2, mis vastab hea terasesordi tugevusele. Tõmbele töötaval puidul puuduvad plastilised deformatsioonid peaaegu täiesti. Puit puruneb survel plastse ja tõmbel hapra materjalina, mida võetakse aluseks puitmaterjali paindetugevuse määramisel. (http://puidukeskus.ee/puitkonstruktsioonide-ehituses/) 50. Mis on elastsusmoodul ja mida see puidust katsekeha puhul näitab? Kui suur on puidu elastsusmooduli erinevus risti- ja pikikiudu? Elastsusmoodul on suurus, mis näitab materjali elastsust, see avaldub pinge ja elastse deformatsiooni suhtena. Näitab, kui suur pinge tekib materjalis ühikulise suhtelise pikenemise korral. Annab hinnangu puidu jäikusele. Pikikiudu on elastsusmoodul ligi 30 korda suurem kui ristkiudu. 51. Milline mittelineaarsust põhjustav nurk on oluline puidu tugevusomaduste määramisel?
15. Mis on materjali jäikus? Jäikus = detaili võime vastu panna deformatsioonidele (kuju muutustele) 16. Kuidas määratakse materjalide tugevus ja jäikusparameetrid? Materjalide tugevus- ja jäikusparameetrid on määratud katseliselt (teimimisega) 17. Milles seisneb Hooke'i seadus? Traadi pikenemine l on materjali elastse käitumise piirides - võrdeline selleks vajaliku tõmbejõuga F ning algpikkusega l , pöördvõrdeline traadi ristlõike pindalaga A. 18. Selgitage materjali elastsusmooduli olemus! Elastsusmoodul E = võrdetegur, mis on arvuliselt võrdne pingega, kui = 1 (sellist pinget tavaliselt olla ei saa, kuna materjal puruneb enne) 19. Milles seisneb algmõõtmete printsiip? Algmõõtmete printsiip - Kui detaili elastsed deformatsioonid on algmõõtmetega võrreldes väikesed (l << l), siis tugevusanalüüsil jäetakse need deformatsioonid arvestamata ehk deformeerunud keha mõõtmed asendatakse algmõõtmetega 20. Mis on materjali piirseisund?
· pöördvõrdeline traadi ristlõike pindalaga A; Hooke'i seadus tõmbel: l=l/E x FL/A ehk = /E kus: l ? traadi algpikkus, [m]; l ? traadi absoluutne pikenemine, [m]; F ? tõmbekoormus, [N]; A ? traadi ristlõike pindala, [m2]; E ? materjali elastsusmoodul = võrdetegur, [Pa]; = ? traadi suhteline pikenemine; = F/A ? ristlõike pinnaühikule taandatud tõmbekoormus ehk tõmbepinge, [Pa] 1.12. Selgitage materjali elastsusmooduli olemus! Elastsusmoodul E = võrdetegur, mis on arvuliselt võrdne pingega, kui = 1 (sellist pinget tavaliselt olla ei saa, kuna materjal puruneb enne) 1.13. Milles seisneb algmõõtmete printsiip? Algmõõtmete printsiip: Kui detaili elastsed deformatsioonid on algmõõtmetega võrreldes väikesed (l << l), siis tugevusanalüüsil jäetakse need deformatsioonid arvestamata ehk deformeerunud keha mõõtmed asendatakse algmõõtmetega 1.14
enamiku komposiidi omadustest va tugevuse ja jäikuse. Maatriksi deformeeritavus peab olema suurem armatuuri deformeeritavusest. Lisaks peab maatriks hästi märgama ja ,,kleepima" end armatuuri külge. Ei tohi kuivades eriti kahaneda ja peab kiiresti kõvenema. Üleüldiselt peaksid mõõtmed säilima kuivades. Muidu ,,kisub" armatuuri kiud ,,viltu". Armatuur ehk näiteks süsinikkiud ja klaas määravad ära tõmbetugevuse, elastsusmooduli, jäikuse, roomekindluse, paindemooduli, survetugevuse, löögisitkuse ja muud sellist. Peamised polümeerid on reaktoplastid, ehk siis sellised mis temperatuuri muutudes sulavad. Epoksü, vinüül, polüester jne. Termoreaktiivsus näitab vastupanu temperatuurile. Kõik plastid on polümeerid, kuid kõik polümeerid pole plastid. Polümeerid võivad olla: amorfsed termoplastid suht tavalised plastikud,
igas suunas samasugused), aga väga väikse tükina vaadates on kiu ühes suunas omadused ühesugused, aga teises suunas teistsugused. Nt klaas? (pole kindel täiesti). 13. Elastsusmoodul elastsusmoodul iseloomustab materjali elastsust: pinge ja sellele vastava elastse deformatsiooni suhe. Selle abil hinnatakse materjalide jäikust, tugevust, püsivust, ka aatomitevahelisi jõude. Eritugevus näitab tõmbetugevuse suhet tihedusse. Erimoodul näitab elastsusmooduli suhet tihedusse. 14. KM probleemsed omadused: 1) kõrge hind (nt autotööstuses kasutatav grafiit+epokü KM valmisdetaili hind ületab lähtekomponentide hinda 10-15 korda). 2) KM detailide puhul on väga keerukas defektide parandamine, võrreldes näiteks metallidega. 3) KM omadused ei ole võrdselt kõrged, eriti jäävad metallidele alla detailide liidetavus ja vormitavus. KM positiivsed omadused: 1) KM on mitmefaasiline materjal, mis laseb mõjule pääseda
nukid jt. hõõrdepinnad. 4. Millest tuleb lähtuda võlli materjali valikul? Tuua näiteid võllide enamlevinud materjalidest. Piisav tugevus ja vastupanuvõime väsimusele- tagada tuleks detaili vähim mass. Valida tuleb sobiv materjali koostis ja termotöötlus, kõrgtugevad terased on tundlikud väsimusele. Kõrge jäikus-vältida tuleb ülemääraseid deformatsioone. Sama tüüpi materjalide elastsusmooduli väärtus muutub vähe- piisav jäikus tagatakse piisavalt suurte mõõtmete valikuga. Kulumiskindlus Madal hind Enam levinud materjalid Väikese või keskmise süsiniksisaldusega terased( kuumvaltsitud, külmtõmmatud) Vähelegeeritud terased( eelmistest suurem tugevus, valida sobiv termotöötlus) Sepistatavad terased(sepistamine on kallis, kuid võimaldab materjali kokku
projekteeritud kasutusea vältel. Erinevates riikides on betooni külmakindluse hindamiseks välja töötatud mitmeid katsetusmeetodeid: otsene vahelduv külmutamine-sulatamine; hindamine värske betooni õhusisalduse järgi; arvutuslik, võttes arvesse betoonisegu koostist iseloomustavaid parameetreid jne. Otsesel katsetamisel, pärast vahelduvat külmutamist-sulatamist hinnatakse betooni külmakindlust painde-tõmbetugevuse või dünaamilise elastsusmooduli languse või massikao järgi. [6] 2. KERGKRUUSPLOKK Keramsiitplokid saadakse põletamisel paisunud savigraanulite (kergkruusa), tsemendi ja vee kokkusegamisel. Vastavalt tugevusastmele kasutatakse erinevaid kergkruusa fraktsioone. Valmis 5 segu juhitakse vormidesse, kus see vibropress-menetlusel plokkideks vormitakse ([8]Foto 2 Kergkruusplokk Fibo 3/350 [8]). Plokid kivinevad normaalrõhul
Kokkuleppimiselt tõmbe puhul >0, l/l>0 Surve puhul <0, l/l<0vardas,tekkinud pinna Normaalpingeks nimetatakse deformeerunud kehas,näiteks vardas,tekkinud pinna normaali suunalist jõudu ühikulise ristlõike pindala kohta.Kui varda materjali omadused on kogu ruumala ulatuses konstantsed,jaotub ka pinge varda ulatuses ühtlaselt. Normaalpinge =f/S Elastsusmooduliks ehk Youngi mooduliks nimetatakse normaalpinget,mis põhjustab ühikulise suhtelise pikenemise. E=/=fl/Sl Elastsusmooduli ühikuks on normaalpinge järgi paskal,Pa. Samaaegselt suhtelise pikenemisega või suhtelise survega,toimub suhteline kokkutõmbumine või suhteline paisumine.Kui ristlõike mõõde on d,tema muut d,siis ristlõike mõõtme suhtelise muut on avadatav järgmiselt '=d/d Suhteline pikideformatsioon ja suhteline ristlõike mõõtme deformatsioon on omavahel seotud Poissoni teguriga: ='/ Poissoni tegur on võrdetegur,mis iseloomustab ainult materjali omadusi. 1.4.2.Tangensiaalpinge ja nihkemoodul
Seade on euroopas laialdaselt levinud ning võimaldab teha katseid ilma teekonstruktiooni lõhkumata imiteerides liikuva veoki ratta poolt tekitatavat koormust. Täiesti täpsete andmete saamine eeldab täpseid lähteandmeid, nende saamiseks on vajalik puurkeha või maaradari pilt, saamaks teada kihtide paksuseid. FWD-seadet on võimalik kasutada: läbivajumise väärtuste ja läbivajumiskausside kuju võrdlemiseks; kandevõime (katendi üldise elastsusmooduli) määramiseks; katendi erinevate kihtide elastsusmoodulite määramiseks. 3.4. Maaradariuuringud Maaradar on geofüüsikaline seade, mis võimaldab pideva profiilina saada informatsiooni maapinna alla jääva keskkonna kohta 3.4.1. Teede rekonstrueerimiseelsed uuringud Tee uuringul tehakse tavaliselt radarimõõtmine mõlemal sõidusuunal, lisaks on võimalik teha ka ristisuunalisi profiile. Mõõtmise tulemusena saadakse pideva profiilina informatsioon erinevate
11. Mis on tahke keha sisejõud? 1.15. Mis on materjali jäikus? 2.12. Miks on vaja analüüsida koormatud varda 1.16. Kuidas määratakse materjalide tugevus- sisejõude? ja jäikusparameetrid? 2.13. Selgitage jõu mõju sõltumatuse printsiipi! 1.17. Milles seisneb Hooke'i seadus? 2.14. Milleks vajatakse lõikemeetodit? 1.18. Selgitage materjali elastsusmooduli 2.15. Selgitage lõikemeetodi ideed! olemus! 2.16. Mis on sisejõu epüür? 1.19. Milles seisneb algmõõtmete printsiip? 2.17. Sõnastage pikijõu N märgireegel! 1.20. Mis on materjali piirseisund? 2.18. Milline on detailide tõmbe ja surve praktiline 1.21. Mis juhtub detailiga selle materjali erinevus tugevusanalüüsis?
Võivad kergelt reag. veega või vesi võib kondenseeruda materjali poorides. Tasakaaluniiskuseks nimet. niiskust, mille korral materjal saavutab püsiva niiskuse sisalduse antud t o ja veeauru osarõhu juures ning sõltub hügroskoopsusest ja veeauru sisaldusest õhus. ·Ilmastikukindlus materjali vastupidavus väliskeskkonna igasugusele mõjule. Külmakindlus: omadus taluda veega täisimbunult paljukordset vahelduvat külmumist ja ülessulamist ilma lagunemata. Kahjustusi hinnatakse elastsusmooduli muutusega. Kinnised poorid suurendavad külmakindlust, samuti pooride väike täitumusaste. ·Veekindlus omadus takistada vee läbitungimist. Kvantitatiivne: kui palju vett ajaühikus läbi laseb. Kvalitatiivne: vee mitteläbitavus kindla veesamba kõrguse juures. ·Niiskuskahanemine ja -paisumine niiskuse sisaldusega kaasas käiv mahu muutus. ·Gaasikindlus võime taksitada gaasi (õhu) läbi tungimist materjalist, see sõltub
muut l/l= . Kokkuleppimiselt tõmbe puhul >0, l/l>0 Surve puhul vardas,tekkinud pinna Normaalpingeks nimetatakse deformeerunud kehas,näiteks vardas,tekkinud pinna normaali suunalist jõudu ühikulise ristlõike pindala kohta.Kui varda materjali omadused on kogu ruumala ulatuses konstantsed,jaotub ka pinge varda ulatuses ühtlaselt. Normaalpinge =f/S Elastsusmooduliks ehk Youngi mooduliks nimetatakse normaalpinget,mis põhjustab ühikulise suhtelise pikenemise. E= / =fl/Sl Elastsusmooduli ühikuks on normaalpinge järgi paskal,Pa. Samaaegselt suhtelise pikenemisega või suhtelise survega,toimub suhteline kokkutõmbumine või suhteline paisumine.Kui ristlõike mõõde on d,tema muut d,siis ristlõike mõõtme suhtelise muut on avadatav järgmiselt '=d/d Suhteline pikideformatsioon ja suhteline ristlõike mõõtme deformatsioon on omavahel seotud Poissoni teguriga: = '/ Poissoni tegur on võrdetegur,mis iseloomustab ainult materjali omadusi. 1.4.2
Reaalsetes konstruktsioonides, nagu plokksein, võib mahukahanemise arvutamisel kasutada väärtust 0,2 (0,2 mm/m). Tuleb arvestada ka seda, et poorbetooni mahukahanemine on märgatavalt suurem, kui konstruktsiooni niiskussisaldus langeb alla 3%. Seepärast tuleks vältida konstruktsioonide kuivatamist tõhusa kuivatusseadmega. Roome Dimensioneerides AEROC plokkidest müüritist võetakse roome mõju arvesse pikaajalisest koormusest tekitatud vormimuutuste arvutamisel jagades lühiajalise elastsusmooduli 2,0-ga. Soojuspaisumine Poorbetooni joonpaisumiskoefitsient on 8 x 10-6/K, mis on pisut väiksem kui betoonil või terasel (betoonil 1,2 x 10-5/K ja terasel 1,0 ... 1,4 x 10-6/K). Kokkupuutumine teiste materjalidega Metallid Kuna AEROC on poorne materjal, võivad selles sisalduvad hapnik ja võimalik niiskus suhteliselt vabalt liikude AEROC'iga seotud kaitsmata metallide ümbrusse ja põhjustada nende korrosiooni. Sellepärast tuleb raud kaitsta korrosiooni eest (värvida) või tuleb
SISEHÕÕRDENURGAGA? Pinnse varikaldenurk on nurk mis moodustub horisntaalpinna ja kergelt (ilma raputusteta) puistatud pealispinna vahel. Pinnase varikaldenurk sõltub pinnase nihketakistusest. Pudedate pinnaste varikaldenurk võrdub sisehõõrdenurgaga. Savipinnastes takistab lihet põhiliselt nidusus. 13. MIDA ISELOOMUSTAB PINNASE DEFORMATSIOONIMOODUL E? Pinnase deformatsioonimoodul - E - iseloomustab pinnase kokkusurutavust ja on tinglikult Hooke´i elastsusmooduli analoogiks pinnasemehaanikas, kuid erinevalt Deformatsioonimooduli saab arvutada poorsusteguri ja koormuse omavahelise seose järgi (katse ödomeetriga, stabilomeetriga) so tingimustes, kus puudub pinnase külglaienemise võimalus. Katse tulemusena saadakse kompressioonikõver (e - teljestikus), mis iseloomustab deformatsiooni ja koormuse vahelist seost. Kompressioonikõver on üldjuhul logaritmiline. Kõvera kallet = (e1 - e2) / (2 - 1) nimetatakse kompressioonimooduliks
Varda kriitiline survepinge saleduse kaudu (antud peatasandis): CR = ; 2 · Euler'i lahendid kehtivad vaid selliste elastsete deformatsioonide korral, mis on koormusega lineaarselt seotud CR P ; (ehk juhtudel kus materjali elastsusmooduli E saab lugeda konstandiks): kus: P materjali proportsionaalsuspiir, [Pa]; · Euler'i valem kehtib, kui varda tegelik saledus ei ole väiksem Euleri piirsaledusest: Euleri piirsaledus: E Euleri valemi E E = ; E = ;
Kui aga jõud mõjub piki pinda, on tegemist tangentsiaalpingega t . Suhteline pikenemine näitab venitusel pikenemise l ja algpikkuse l suhet, = l / l . Kokkusurumisel on suhteline pikenemine negatiivne. Elastsusmoodul E näitab, kui suur normaalpinge tekib aines ühikulise suhtelise pikenemise korral. Elastsusmoodul iseloomustab ainet, millest keha koosneb. Elastsusmooduleid mõõdetakse mehaanilise pingega samades ühikutes (Pa ehk N/m2). Hooke'i seadus venitusel on elastsusmooduli abil esitatav kujul: n = -E . Ruumelastsusmoodul B näitab analoogiliselt, kui suur normaalpinge (rõhk) tekib aines ühikulise suhtelise ruumalamuutuse korral. Elastsus-, ruumelastsus- ja nihkemooduli definitsioonides eeldatakse vaikimisi deformatsiooni elastsust (kirjeldatav mõtteline katse on teostatav vaid elastsuse piirides). Näide: Selleks, et vähendada aine mingi koguse kokkusurumisel tema ruumala 1 % võrra, on vaja rakendada rõhku 1 % ruumelastsusmooduli väärtusest.
Kui aga jõud mõjub piki pinda, on tegemist tangentsiaalpingega t . Suhteline pikenemine näitab venitusel pikenemise l ja algpikkuse l suhet, = l / l . Kokkusurumisel on suhteline pikenemine negatiivne. Elastsusmoodul E näitab, kui suur normaalpinge tekib aines ühikulise suhtelise pikenemise korral. Elastsusmoodul iseloomustab ainet, millest keha koosneb. Elastsusmooduleid mõõdetakse mehaanilise pingega samades ühikutes (Pa ehk N/m2). Hooke'i seadus venitusel on elastsusmooduli abil esitatav kujul: n = -E . Ruumelastsusmoodul B näitab analoogiliselt, kui suur normaalpinge (rõhk) tekib aines ühikulise suhtelise ruumalamuutuse korral. Elastsus-, ruumelastsus- ja nihkemooduli definitsioonides eeldatakse vaikimisi deformatsiooni elastsust (kirjeldatav mõtteline katse on teostatav vaid elastsuse piirides). Näide: Selleks, et vähendada aine mingi koguse kokkusurumisel tema ruumala 1 % võrra, on vaja rakendada rõhku 1 % ruumelastsusmooduli väärtusest.
Muidugi vib kasutada pinnase deformeeritavuse iseloomustamiseks lineaarsega, nagu seda tegi juba Coulomb. , arvutada vastavad suhtelised deformatsioonid (pinged) z, x ja V. Teimi kus c on nidusus ja sisehõõrde nurk. Seda sõltuvust nimetatakse Mohr- elastsusmooduli ja Poisson'i teguri krval ka teisi elastsusteoorist tuntud tulemused kantakse graafikule. Selle graafiku esimeselt osalt, kus nimetatud parameetreid - mahtmoodulit K ja nihkemoodulit G. Kik need neli parameetrit Coulomb tugevustingimuseks. Kuna veeküllastatud pinnases hõõre tekib
tootmisliini. Karbiididest on kôvasulameist kôige enam kasutatav volfram monokarbiid (WC). Ligi 96% maailmas toodetavaist kermistest on WC baasil või sisaldavad WC. WC-l on unikaalsed omadused, mida seni pole suudetud seletada: tal on suhteliselt suure plastsuse juures suurim elastsusmoodul (706 GPa), mis viitab suurtele aatomitevahelistele jõududele. TiC ületab WC-d kôvaduse poolest, kuid jääb tunduvalt alla elastsusmooduli (490 GPa) ja plastilisuse poolest. Teised IV rühma karbiidid HfC ja ZrC vähe erinevad füüsikalis-mehaaniliste omaduste poolest TiC, kuid HfC on kallis ja ZrC märgab halvasti metallidega, mistôttu ei kasutata kermiste saamiseks. V rühma metallide karbiidid VC, TaC ja NbC on vôrreldes TiC väiksema kôvadusega ja ei erine elastsusmooduli poolest. VC annab Fe-rühma metallidega kergestisulava eutektikumi, mistôttu tema baasil kermised on väikese
mV²/2=mgh Normaalpinge =f/S V=2gh Elastsusmooduliks ehk Youngi mooduliks V-keha kiirus Maa pinnal langemise hetkel nimetatakse normaalpinget,mis põhjustab ühikulise suhtelise pikenemise. h-langemise kõrgus E=/=fl/Sl g-raskuskiirendus Elastsusmooduli ühikuks on normaalpinge 2.Energia jäävuse seadus väidab, et järgi paskal,Pa. energia ei teki ega kao, ta võib vaid muunduda ühest liigist teise ning kanduda Samaaegselt suhtelise pikenemisega või ühelt kehalt teisele. suhtelise survega,toimub suhteline kokkutõmbumine või suhteline Energia jäävuse seadusest järeldub, et paisumine.Kui ristlõike mõõde on d,tema
keha. Koormamisel toimub müüritise deformatsioon peamiselt mördi deformeerumise arvel. Peale elastsete deformatsioonide tekivad ka plastsed deformatsioonid. Üldiselt võib müüritise elastsusmooduliks võtta E m = 650 fk silikaattellise ja autoklaavsete mullbetoonkivide puhul ning teiste müürikivide (savitellis, betoon- ja kergbetoonkivid) puhul Em = 1000 fk. Ristlõigete projeteerimisel soovitatakse elastsusmooduli E m väärtust korrutada teguriga 0,6 (arvutusjoon joonisel). Nihkemooduliks võib võtta (täpsemate andmete puudumisel) 40% elastsusmoodulist. 5. MÜÜRITISE TUGEVDAMINE ARMEERIMISEGA. 5.1. Müüritise survetugevuse suurendamine. Eelmises peatükis vaatlesime müüritise purunemise põhjusi survel. Üheks põhjuseks oli müüritise horisontaalsuunas laienemine (kutsutud esile vertikaalse surve poolt elemendile), mis põhjustas kivide pinnakihtides
Empiiriliselt saadakse sama tulemus E 1000 fk . Müüritise pikaajalise koormamisega kaas- neb ka roomamise nähtus. Kõrgetel pinge- Täiendatud 2011 Koostas V. Voltri 33 Kivikonstruktsioonid EPI TTÜ tel tekkivad müüritisse ajajooksul täiendavad mikropraod (oluline on siin mördi osa), defor- matsioonid suurenevad ilma koormust (pinget) tõstmata. Seda arvestatakse elastsusmooduli väärtusega pikaajalisel koormusel E Elong, term = short,term , 1 kus - lõplik roometegur. Sõltuvalt materjalist on = 1...3. 4.4.2 Muud deformatsioonid 4.4.2.1 Roomamine (roome) Roomamine on nähtus, kus materjali deformatsioonid suurenevad aja jooksul ilma koormust suurendamata konstruktsioonile. Roomamise mehhanism pole päris selge. Roomamine esineb vähem kivimaterjalidel ja rohkem betoonidel.
Seega materjalide paindetugevus ilmselt ei ole materjalide erosioonikindluse prognoosimisel arvestatav omadus. Elastsusmoodul näitab aatomitevaheliste sidemete muutumist nende vahekauguse muutumisel. Mida tugevamad on aatomite vahelised sidemed, seda suuremat jõudu on vaja rakendada aatomitevaheliste kauguste suurendamiseks ja seda suurem on 18 elastsusmoodul. Seepärast on esmapilgul ootuspärane, et elastsusmooduli suurenedes materjalide erosioonikindlus suureneb. I.Hussainova on leidnud, et WC-Co, TiC-NiMo ja Cr3C2-Ni kermiste erosiooni kiiruse ja elastsusmooduli vahel on pöördvõrdeline seos. Kuid elastsusmoodul ei sõltu oluliselt struktuurist. Küll aga erinevad sama keemilise koostise peene- ja jämedateralised kermised üksteisest erosioonikindluselt mitmeid kordi. Habraste materjalide korral, milleks vähese sideaine sisaldusega TiC ja Cr3C2
Kui aga jõud mõjub piki pinda, on tegemist tangentsiaalpingega t . Suhteline pikenemine näitab venitusel pikenemise l ja algpikkuse l suhet, = l / l . Kokkusurumisel on suhteline pikenemine negatiivne. Elastsusmoodul E näitab, kui suur normaalpinge tekib aines ühikulise suhtelise pikenemise korral. Elastsusmoodul iseloomustab ainet, millest keha koosneb. Elastsusmooduleid mõõdetakse mehaanilise pingega samades ühikutes (Pa ehk N/m2). Hooke'i seadus venitusel on elastsusmooduli abil esitatav kujul: n = -E . Ruumelastsusmoodul B näitab analoogiliselt, kui suur normaalpinge (rõhk) tekib aines ühikulise suhtelise ruumalamuutuse korral. Elastsus-, ruumelastsus- ja nihkemooduli definitsioonides eeldatakse vaikimisi deformatsiooni elastsust (kirjeldatav mõtteline katse on teostatav vaid elastsuse piirides). Näide: Selleks, et vähendada aine mingi koguse kokkusurumisel tema ruumala 1 % võrra, on vaja rakendada rõhku 1 % ruumelastsusmooduli väärtusest.
suurenemine märgumisel) ja leondumine (sisesidemete purunemine märgumisel, millega kaasneb niiskuse järsk kasv ja kandevõime suur langus). Kaljupinnased vees ei lagune, kuid pehmenevad. Seda iseloomustab pehmenemistegur - - veeküllastunud ja kuiva kivimi survetugevuste suhe. 2.3.4. Deformatsioonimoodul. Pinnase deformatsioonimoodul - E - iseloomustab pinnase kokkusurutavust ja on tinglikult Hooke´i elastsusmooduli analoogiks pinnasemehaanikas, kuid erinevalt Deformatsioonimooduli saab arvutada poorsusteguri ja koormuse omavahelise seose järgi (katse ödomeetriga, stabilomeetriga) so tingimustes, kus puudub pinnase külglaienemise võimalus. Katse tulemusena saadakse kompressioonikõver (e - teljestikus), mis iseloomustab deformatsiooni ja koormuse vahelist seost. Kompressioonikõver on üldjuhul logaritmiline. Kõvera kallet = (e1 - e2) / (2 - 1) nimetatakse kompressioonimooduliks
kirjanduses esitatute keskmistele. Erandi moodustavad pehmed savid. Meil on kasutatud ühesugust väärtust igasuguse konsistentsiga savidele ja seepärast on tõenäoliselt allahinnatud nii kui ka E väärtused. Konkreetseid uurimusi Eesti pinnaste Poisson'i teguri määramiseks ei ole tehtud. Muidugi võib kasutada pinnase deformeeritavuse iseloomustamiseks elastsusmooduli ja Poisson'i teguri kõrval ka teisi elastsusteoorist tuntud parameetreid mahtmoodulit K ja nihkemoodulit G. Kõik need neli parameetrit on omavahelises seoses ja igaühe neist võib arvutada teades ülejäänud kolmest kahe suurust E 3 1 - 2 1 G= = K= 2(1 + ) 2 1 + 3
Terase olulisemad näitajad on voolavuspiir fy, tõmbetugevus fu, löögisitkus ja murdevenivus u mis peaks olema vähemalt 15%. TERASE LIHTSUSTAATUD PINGE-DEFORMATSIOONI GRAAFIKUD TERASKONSTRUKTSIOONID ABIMATERJAL 6/79 Georg Kodi TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL ehitiste projekteerimise instituut TERASE PINGE-DEFORMATSIOONI GRAAFIK (-) Terase tõmbekatse tulemusena saadakse seos pinge, deformatsiooni ja elastsusmooduli vahel. Kuni voolavuspiirini fy (punkt B) käitub teras elastselt, st pingete ja deformatsioonide vahel on lineaarne seos, peale voolavuspiiri saavutamist käitub teras plastselt lineaarne seos pinge ja deformatsiooni vahel kaob (tegelikult kaob lineaarne seos juba punktis A, kuid kuna vahemaa punkti A ja B vahel on väga väike, siis lihtsustatult loetakse pinge ja deformatsiooni vaheline seos punktini B). Punkt B tähistab terase ülemist voolavuspiiri, punkt C alumist voolavuspiiri
annaabi.ee 
