Tugevusanalüüsi alused 9. DETAILIDE PIKKEDEFORMATSIOONID · kui lõik BC on piisavalt lühike, saab seda vaadelda kui ühtlaselt koormatud ühtlast lõiku (muutumatud ristlõike pindala A ja sisejõu väärtus N, lineaarne siirdeepüür u); l u - uB · lühilese lõigu BC suhteline joondeformatsioon: = BC = C ; l BC xC - x B · lõigu BC koondudes ühte punkti: l BC = dx 0 ; u C - u B du u C - u B du · punkti suhteline joondeformatsioon: = lim = = u ( x ) ;
T - väändemoment 30. Hooke'i seadus tõmbel. 1 Fl l = ehk . = E A E Pinge on võrdne suhtelise deformatsiooniga = E l- varda algpikkus(m) l- varda absoluutne pikenemine(m) F-tõmbekoormus(N) A- varda ristlõike pindala(m2) E- materjali elastsusmoodul(Pa) - varda suhteline pikenemine(suhteline pikkusdeform.) - tõmbepinge (Pa) Hooke'i seadus pinge on võrdeline suhtelise deformatsiooniga: = E*, kus E on normaalelastsusmoodul ning on suhteline joondeformatsioon ehk keha pikkuse muutdu ja keha algpikkuse suhe. Mida suurem on E, seda väiksem on võrdse pinge korral selle materiali joondeformatsioon. Seadus aitab leida praktilistes ülesannetes varda pikkuse muutu. 31. Paindepinge. Tugevustingimus paindel. Varda koormamisel jõuga tekib vardas paindepinge 6 MZ tugevustingimus : max = [ ] WZ Paindepingeks nim . detaili koormusseisundit. Milles ristlõikepindala jaotatud piirjõud
8.26. Määratlege fenomenoloogiliste tugevusteooriate olemus! - põhinevad katseandmete matemaatilisel töötlemisel, süvenemata piirseisundi ekkemehanismi 8.27. Millisel hüpoteesil põhineb esimene tugevusteooria? Piirseisund tekib (sõltumatult pinguse liigist) siis, kui moodulilt suurim normaalpinge antud punktis saavutab teatud piirväärtuse: 8.28. Millisel hüpoteesil põhineb teine tugevusteooria? Piirseisund tekib siis (sõltumatult pinguse liigist), kui moodulilt suurim suhteline joondeformatsioon antud punktis saavutab teatud piirväärtuse: 8.29. Millisel hüpoteesil põhineb kolmas tugevusteooria? Piirseisund tekib siis (sõltumatult pinguse liigist), kui suurim nihkepinge antud punktis saavutab teatud piirväärtuse: 8.30. Millisel hüpoteesil põhineb neljas tugevusteooria? Piirseisund tekib siis (sõltumatult pinguse liigist), kui deformatsiooni- energia tihedus antud punktis saavutab teatud piirväärtuse: 8.31. Milliseid tugevusteooriaid kasutatakse metallide puhul? III; IV
Plastid , asbesttäitega plastid Termoreaktiivid (fenoplast) Hooke'i seadus. Tehniline kumm Hooke'i seadus pinge on võrdeline suhtelise deformatsiooniga: = E*, kus E on Puit, tekstiil, nahk normaalelastsusmoodul ning on suhteline joondeformatsioon ehk keha pikkuse muutdu Paagutatud materialid (metall- ja mineraalkeraamika) ja keha algpikkuse suhe. Mida suurem on E, seda väiksem on võrdse pinge korral selle Klaaskiudsarrusega polümeerid materiali joondeformatsioon. Seadus aitab leida praktilistes ülesannetes varda pikkuse muutu.
lõikepinnast eemale. Tõmbel loetakse pikkijõudu positiivseks. σT = F/A <= [σ]T Surve on pikkijõud, mis keha näilisel lõikel on suunatud lõike tasakaalustamiseks lõike poole. Survel loetakse pikkijõud negatiivseks. . σS = F/A <= [σ]S A on keha ristlõike pindala 28. Hooke'i seadus. Hooke’i seadus – pinge on võrdeline suhtelise deformatsiooniga: σ = E*ε, kus E on normaalelastsusmoodul ning ε on suhteline joondeformatsioon ehk keha pikkuse muutdu ja keha algpikkuse suhe. Mida suurem on E, seda väiksem on võrdse pinge korral selle materiali joondeformatsioon. Seadus aitab leida praktilistes ülesannetes varda pikkuse muutu. 29. Mis on metalli kalestumine? Selgitage tõmbediagrammi abil. Metalli kalestumine on metalli plastsel deformatsioonil (jääkdeformatsioonil) tekkiv mehaaniliste omaduste muutumine. σ
Priit Põdra, 2004 164 Tugevusanalüüsi alused 11. DETAILIDE PAINDEDEFORMATSIOONID Painutataud varda kihi suhteline l y kus: suhteline = =- joondeformatsioon joondeformatsioon (Joon. 11.2): l (pikenemine on "+", lühenemine on "-"); l varda (-lõigu) algpikkus (neutraalkihi pikkus), [m]; l vaadeldava kihi pikkuse muut paindel, [m]; y vaadeldava kihi koordinaat (+/-), [m];
8.26. Määratlege fenomenoloogiliste tugevusteooriate olemus! - põhinevad katseandmete matemaatilisel töötlemisel, süvenemata piirseisundi ekkemehanismi 8.27. Millisel hüpoteesil põhineb esimene tugevusteooria? Piirseisund tekib (sõltumatult pinguse liigist) siis, kui moodulilt suurim normaalpinge antud punktis saavutab teatud piirväärtuse: 8.28. Millisel hüpoteesil põhineb teine tugevusteooria? Piirseisund tekib siis (sõltumatult pinguse liigist), kui moodulilt suurim suhteline joondeformatsioon antud punktis saavutab teatud piirväärtuse: 8.29. Millisel hüpoteesil põhineb kolmas tugevusteooria? Piirseisund tekib siis (sõltumatult pinguse liigist), kui suurim nihkepinge antud punktis saavutab teatud piirväärtuse: 8.30. Millisel hüpoteesil põhineb neljas tugevusteooria? Piirseisund tekib siis (sõltumatult pinguse liigist), kui deformatsiooni- energia tihedus antud punktis saavutab teatud piirväärtuse: 8.31. Milliseid tugevusteooriaid kasutatakse metallide puhul? III; IV 8.32
5. Milles seisneb materjali elastsus? Elastsus - materjali omadus koormuse vähenedes taastada detaili esialgsed kuju ja mõõtmed (osaliselt või täielikult) 6. Milliseid deformatsioone käsitleb Tugevusõpetus? Klassikaline tugevusõpetus käsitleb vaid elastseid deformatsioone 7. Kirjeldage normaaldeformatsiooni! Pikideformatsioon = varda telje sihiline deformatsioon (pikenemine ja/või lühenemine) (ka joondeformatsioon, normaaldeformatsioon, pikkedeformatsioon, lahknemine).Deformeerumine toimud varda telje sihis. 8. Millised on pikke tunnused? Varda tõmme ja surve Pike varda tööseisund, kus : · varda pikkus muutub (teatud juhtudel ka mitte); · varda telg jääb sirgeks; · ristlõiked jäävad paralleelseteks ja risti teljega. 9. Milles seisneb põikdeformatsioon pikkel? Varda deformeerimisega paiknevad materjali osaksesd ringi -- pikkuse muutudes
lineaarne (Hooke'i seadus). Tõmme varras pikeneb (l võrra) Surve varras lüheneb (l võrra) MÄRGIREEGEL: Pikenemine on positiivne (+) Lühenemine on negatiivne (-) Pikideformatsioon = varda telje sihiline deformatsioon (pikenemine ja/või lühenemine) (ka joondeformatsioon, normaaldeformatsioon, pikkedeformatsioon, lahknemine) Varda tõmme ja surve = · varda pikkus muutub (teatud juhtudel ka mitte); = Pike = · varda telg jääb sirgeks; varda tööseisund, kus (Joon. 2.2): · ristlõiked jäävad paralleelseteks ja risti teljega. 2.2.2. Põikdeformatsioon Varda deformeerimisega paiknevad materjali osaksesd ringi -- pikkuse muutudes
Painutatud (algselt kõvera) vardalõigu ristlõikes: · iga kihi suhtelise deformatsiooni väärtus sõltub tema CC' ( y + e ) = = , kaugusest null-joonest ( y + e ) (y tuleb võtta märgiga +/-): BC (R + y ) kus: valitud kihi suhteline joondeformatsioon; y valitud kihi koordinaat (+/- märgiga, telje suhtes), [m]; R varda telje kõverusraadius, [m]; ristlõike pöördenurk paindemomendi toimel, [rad]; vaadeldava vardalõigu kesknurk, [rad]. e nulljoone kaugus peateljest (alati "sissepoole"), [m];
võllisid või võllidega seotut. Tegelik mõõde on toote valmistamisel saadud ja otseselt Suurima deformatsioon ehk II tugevusteooria: piirseisund tekib siis, kui moodulilt mõõdetud mõõde. Igal tootel on oma, teistest erinev, tegelik mõõde. suurim suhteline joondeformatsioon antud punktis saavutab teatud piirväärtuse 39. Mis on mõõtme piirhälbed? (habraste materjalide surve) Piirhälbed näitavad piirmõõtme ja nimimõõtme algebralist vahet. Suurimale II = E max = 1 - M ( 2 + 3 ).või. ekv II
). 8.3.2.2. Suurima deformatsiooni ehk teine tugevusteooria HÜPOTEES: Piirseisund tekib siis (sõltumatult pinguse - µ ( 2 + 3 ) kui 1 > 3 liigist), kui moodulilt suurim suhteline Ekv II = 1 joondeformatsioon antud punktis 3 - µ ( 1 + 2 ) kui 1 < 3 saavutab teatud piirväärtuse: (sõltumatult teistest pinge- ja deformatsiooniseisundi komponentidest) Ekstreemsed suhtelised peadeformatsioonid 1 arvutatakse vastavalt Hooke'i seadusele 1 = [ 1 - µ ( 2 + 3 )]
1 2 2 4 2 . Teooria annab rahuldavaid tulemusi habraste materjalide tõmbe korral. 56 Suurima deformatsiooni ehk teine tugevusteooria Piirseisund tekib siis, kui moodulilt suurim suhteline joondeformatsioon antud punktis saavutab teatud piirväärtuse II E max 1 2 3 , kus – Poisson’i tegur Tugevustingimus ekv II 0,35 0,65 2 4 2 . Teooria annab rahuldavaid tulemusi habraste materjalide surve korral. Suurima nihkepinge ehk kolmas tugevusteooria Piirseisund tekib siis, kui suurim nihkepinge antud punktis saavutab teatud piirväärtuse