Anne Visnapuu DEFORMATSIOONIVUUGID REFERAAT Õppeaines: TEERAJATISED I Ehitusteaduskond Õpperühm: KTEI 62 Juhendaja: Prof. Priit Vilba Tallinn 2010 SISUKORD SISUKORD ................................................................................................................................ 2 SISSEJUHATUS ........................................................................................................................ 3 DEFORMATSIOONIVUUKIDE ARVUTAMINE .................................................................. 5 DEFORMATSIOONIVUUKIDE RAJAMINE ......................................................................... 9 KASUTATUD KIRJANDUS .................................................................................................. 16 ...
Keraamika puuduseks on haprus,omaduste ebastabiilsus,halb töödeldavus,termolöögikindlus. Kasutus: Konstruktsioonikeraamika(MgO ja Mo) Tööriistakeraamika(Mo, Niitkristallide kasutamine) Elektrokeraamika(volfraamtradiga armeeritud fajansskeraamika) Ker. Maatriksit saab tugevdada metallarmatuuriga 2 viisil: kasutades armatuuriks millel on maatriksist suurem elastsusmoodul VÕI kasutades armatuuriks materjali millel on maatriksiga võrreldes suurem joonpaisumine. 13.Süsinikkomposiitidel on väike tihedus,suur tõmbetugevus ja elastsusmoodul,hea termokindlus.Pidevate või diskreetsete kiududena süsinikarmatuur saadakse orgaaniliste kiudude kõrgtemperatuurse prolüüsi teel.Lähtematerjaliks on naturaalsed(tseluloos) või sagedamini tehiskiud (viskoos, polüamiid). Süsinik KM omadused ebastabiilsemad kui teistel KM-del. Kasutatakse kõrgtemperatuursetel tehnikal ja tribotehnikas.
jäävuse seadus) soojusmasina kasutegur) B = 0 (sin 1 - sin 2 ) (lõplike q1 + q 2 4b q= (laetud kehade ühtlaselt) l = l 0 (1 + t ) (joonpaisumine) 2 P = m (g + a ) (keha liigub kiirendusega mõõtmetega juhtme) kokkupuutumisel laengud võrdsustuvad) üles) V =V 0 (1 + t ) (ruumpaisumine) i S = S 0 (1 + 2t ) B = 0 (ringvoolu tsentris) I =
soojusnähtusi (autod, lennukid, laevad) Temperatuur Temp. on keha soojusolekut iseloomustav suurus. A.Celsius 1701-1744 0 jää sulamine ja 100 vee keemine G.D.Farenheit 1686-1736 32F jää sulamine, 212F vee keemine R. de Reaumur 1683-1757 0R, 80R W.Thomson (lord Kelvin) 273 K 373 K Soojuspaisumine Kõik kehad soojenedes paisuvad. Nii gaasid, vedelikud kui ka tahked vedelikud. Tahkete kehade soojuspaisumine jaguneb kaheks: ruumpaisumine ja joonpaisumine. Joonpaisumist leitakse valemist l=l(null all) × × t alfa= 1/kraadindik, t= t2- t1 l= lo + l. l=pikenemine(m) lo= altpikus alfa= joonpaisumistegur l= lõpppikkus t2= lõpptemp. t1= algtemp. t= temp.-i muut. Soojushulk Soojushulk on energiakogus, mille keha saab või kaotab soojusülekande protsesis. Soojushulka leitakse valemist Q= c × m × (t2-t1), Q-soojushulk (joul), m-mass(kg), t1,t2 (kraadid) c-erisoojus (joul/kg kraadi kohta).
Torude liigid: Plasttoru-tarbeja reovee-.gaasi-,drenaazi-,kaablikaitsetorustikes. Eelised: Pikk kasutusaeg 50-100a kannatab pinnases sööbivaid kemikaale.KK sõbraslik,taaskasutus Siledus-väiksem voolutakistus,kergem puhastatvus Piisav tugevus ja elastsus-talub siserõhku 1,6MPa,ringsurve 10kn/m2.Tänu elastsusele deformeerub koormuse või to mõjul suurtes piirides pragunematta. Väike kaal-kiire montaaz,kerge tõõdelda,lihtsad töövahendid Puudusteks on suur to joonpaisumine ja madal kuumakindlus(pehmenemistäpp 80c) Valmistatak kindlaks otstarbeks Torud ühendatakse muhv ja äärikliitega või el. soojuskeevitusega(muhv ja põkk keevitus200-300o) El.soojusmuhv keevitus: Otste töötlemine,täisnurkseks Raamile paigaldamine ja toruotste keevismuhvi pistmine Kaablite ühendamine Paaraadi siiselülitamine kuni protsessi lõpuni Kvaliteedi visuaalne kontroll Põkk keevitus Paigaldus pilusse,et toru hovel vahele mahuks Täisnurkseks hööveldamine ja kontroll
Selle abil vältel.Lmd=v·T. Lainelevimise kiirus elastses keskkonnas sõltub kahest komponendist saab arvutada raskuskiirendust ilma keha massi teadmata. Teada on vaja õla pikkust(l) ja võnkeperioodi (T). T=2 I /mgl kus I = ml 2 E 5.Tahke keha joonpaisumine tahke keha joonmõõtmete muutumine temp muutumisel. elastsusmoodulist E ja tihedusest roo V = E-elastsusmoodul roo-tihedus. l= l t 0 = l(l t) mõõtühik (l/C)
∆U = ∆Q + ∆A ∆ U – süsteemi siseenergia muut ∆ Q – süsteemile antud soojushulk ∆ A – süsteemi poolt tehtav töö o Soojuspaisumine, joon- ja ruumpaisumine, vee paisumine (+ valemid ja joonised) Soojuspaisumine on keha mõõtmete muutumine soojendamisel. Enamik aneid paisub temperatuuri tõustes, sest nende aatomite ja molekulide vahelised keskmised kaugused suurenevad. Joonpaisumine on parameeter, mis väljendab materjali ühe pikkusühiku paisumist temperatuuri muutmisel 1 °C võrra. Joonpaisumistegur oleneb materjali omadustest. Ruumpaisumine on keha ruumala muutumine soojenemisel. Kui tahkise kõik mõõtmed kasvavad temperatuuri tõustes, siis peab ka selle ruumala kasvama.
kiirus Selle abil saab arvutada raskuskiirendust ilma keha massi teadmata. Teada on 5.Isokooriline protsess on protsess,kus temperatuuri tõusmisel 1C võrra vaja õla pikkust(l) ja võnkeperioodi (T). T=2П √I /mgl kus I = ml 2 suureneb iga gaashulga rõhk 1/273 võrra selle gaasihulga rõhust temperatuuril 5.Tahke keha joonpaisumine – tahke keha joonmõõtmete muutumine temp 0C. Variant2 muutumisel. l= αl t 0 α= l(l t) α mõõtühik (l/C)
Suurust,mis näitab ,kui palju tööd tehti ühe ajaühiku kestel ,nim võimsuseks N N=A´ N=Fv ühik on W;1W=1J/s;1Hj=736W. Energia on suurus ,misiseloomusteb keha võimet teha tööd.Energia jaguneb kaheks-kin ja pot en.Ühikuks on J 3.Matemaatiline pendel- on kaalutu ja venimatu niidi otsa riputatud punktmass. Selle abil saab arvutada raskuskiirendust ilma keha massi teadmata. Teada on vaja õla pikkust(l) ja võnkeperioodi (T). T=2 I /mgl kus I = ml 2 4.vedelike sisehõõre 5.Tahke keha joonpaisumine tahke keha joonmõõtmete muutumine temp muutumisel. l= l0t = l(l0t) mõõtühik (l/C) lt=l0(l+t) lt-keha pikkus erinevatel temperatuuridel algpikkusel l0 järgi. Suurust ,mis isel ruumipaisumise sõltuvust keha ainest ja välistingimustest ,nim ruumipaisumisteguriks.=3 V t=V0(l+t) Ruumipaisumistegur näitab ,kui suure osa algruumalast temp 00 suureneb ruumala ,kui keha soojendada 10 võrra (1+t) joonpaisumis binoom (1+t) ruumapsiumis binoom
kiirus Selle abil saab arvutada raskuskiirendust ilma keha massi teadmata. Teada on 5.Isokooriline protsess on protsess,kus temperatuuri tõusmisel 1C võrra vaja õla pikkust(l) ja võnkeperioodi (T). T=2П √I /mgl kus I = ml 2 suureneb iga gaashulga rõhk 1/273 võrra selle gaasihulga rõhust temperatuuril 5.Tahke keha joonpaisumine – tahke keha joonmõõtmete muutumine temp 0C. Variant2 muutumisel. l= αl t 0 α= l(l t) α mõõtühik (l/C)
Mn sisaldusega kõrgtugevad messingid Pronks Cu-Sn: Tinapronksides reeglina alla 20 % Sn, survetöödeldavates alla 7%. Kiire kalestumine. Vedrude, müntide ja ornamentide valmistamine. Kasutatakse laagrimetallina. Suurepärane korrosioonikindlus. Pronks Cu-Al: Pleki, kondensaatorite ja soojusvahetite torustike valmistamiseks. Al sisaldusega ca10% kasutatakse Cu-Ni sulamid: Ni on vases piiramatult lahustuv. Korrosioonikindlus ja head elektrilised omadused. 40-50% Ni sisalduse juures joonpaisumine olematu kuni 500°C. Korrosioonikindlus sulamite sisaldusega ca 30% Ni. Cu Ni 25 on tuntud mündimetallina Legeerterased Legeerterased jagunevad: · Legeerkvaliteetterased · Legeervääristerased Legeerkvaliteetterased · Keevitatavate teraskonstruktsioonide, surveanumate ja torustike terased · Ainult Si või Si ja Al-ga legeeritud erinõuetega terased · Terased rööbaste tarvis
Aine agrekaatoleku muutused sulamine aine üleminek tahkest olekust vedelasse soojust juurdevoolu tõttu. Tahkumine aine üleminek vadelast olekust tahkesse koos soojuse eraldumisega. Aurustumine- vedeliku aurustumine ümbritsevasse ruumi. Soojushulk aines suureneb. Veeldumine kui aur muutub vedelikuks on tegu veeldumise e kondenseerumisega. Soojust antakse ära. Amorfsetel ainetel pole kindlat sulamis-ja tahkumistemperatuuri, kristalsetel aga on. Tahke keha joonpaisumine tahke keha joonmõõtmete temp muutumisel l=lt -l0 lt keha pikkus erinevatel temperatuuridel algpikkusel l0 järgi. Suurust , mis isel ruumipaisumise sõltuvust keha ainest ja välistingimusest nim ruumipaisumisteguriks. =3 Vt=V0 (l+t) ruumipaisumistegur näitab, kui suure osa algruumalast temp 0° suureneb ruumala, kui keha soojendada 1° võrra (1+t) joonpaisumis binoom (1+t) Aine oleku diagramm Y = temperatuur ja X = energia lisamine... Algab siis tahkest... tõuseb kuni T ulamine.
Kanalitel paiknevad ehitised ·Kanali trass valitakse esimeses lähenduses reljefi alusel ·Takistuste ja keeruliste looduslike tingimuste jm nõete tõttu ehitatakse kanalitele: Akvedukte Düükreid Tunneleid Kaskaade Kiirvoole Lüüse Setiteid kalkäike jt ehitisi Inimkahjustused ·Masinate poolt tekitatud lisakoormus nõlvadele ·Kraavi puhastusel tekkivad kahjustused hoolimatusest või ettevaatamatusest Füüsikalised kahjustused ·Temperatuur (materjali joonpaisumine ja -kahanemine, mahupaisumine ja -kahanemine) ·Jäätumine, jää paisumine ·Pinnase muutumine, liikumine (a - puudulike pinnase tihendamise tagajärjel loomulik tihenemine aja jooksul, b - tihenemine vee väljasurumisel, c paisumine ja kahanemine pinnase veesisalduse muutumisel) ©ttamm 2013 Füüsikalis-keemilise kahjustused ·Keemiline lahustumine
27.Isokooriline pr Sellel protsessil jääb konst ruumala (V=const) t/p=const p 1/p2=T1/T2 p- rõhk T-temperatuur Temp tõusmisel 10C võrra suureneb iga gaasihulga rõhk 1/273 võrra selle gaasihulga rõhust temp 00C. 28.Ideaalne gaas on gaas ,mille molekulide vahel vastastikuse mõjutuse jõud puuduvad. Clayperoni võrrand e ideaalse gaasi oleku võrrand : pV=m/·RT (R-univ gaasi konst 8,31·103J/kmol·K) m-mass V-ruumala T-Temperatuur(K) -gaasimoolimass p-rõhk 29.Tahke keha joonpaisumine tahke keha joonmõõtmete muutumine temp muutumisel. l= l0t = l(l0t) mõõtühik (l/C) lt=l0(l+t) lt-keha pikkus erinevatel temperatuuridel algpikkusel l0 järgi. Suurust ,mis isel ruumipaisumise sõltuvust keha ainest ja välistingimustest ,nim ruumipaisumisteguriks.=3 Vt=V0(l+t) Ruumipaisumistegur näitab ,kui suure osa algruumalast temp 00 suureneb ruumala ,kui keha soojendada 10 võrra (1+t) joonpaisumis binoom (1+t) ruumapsiumis binoom 30
· suur ülekantav võimsus · võllide ja laagritel väike koormus Materjalid Enamik jõuülekandeid valmistatakse · terasest · malmist · plastikust mittemetall hammsrattad on kasutusel kodumasinates ja peenmehaanikaseadmetes, aga ka näiteks tekstiili ja polügraafiamasinates juhul, kui tegemist on piiratud koormusega) mittemetall hammasratta kasutamise puudused · madalad tugevuseomadused · halvad soojusjuhid (suurtel pööretel ei talu) · suur joonpaisumine(kinnikiilumine ,sulamine) · külmavoolavus Eelised · hea vibratsiooni ja mürasumbuvus · kerge · korrosioonikindel · hästi sissetöötav · ei vaja määrimist · isolaaator Planetaarülekanne On hammasülekanne, kus on liikuvate telgedega hammasrattaid Koosneb välis ja sisehambumisega hammasratastest Puudused · kõrgendatud täpsusnõuded ratastel valmistamisel ja koostamisel · madal kasutegur, suurte ülekandearvude korral Eelsied
Molekulaarfuusikat ja termodunaamikat seob omavahel statistiline fuusika. Molekulide soojusliikumine: ? tahkistes vonkumine tasakaaluasendite umber; ? vedelikes vonkumine ja huppeline edasiliikumine; ? gaasides pidev kaootiline liikumine Keha soojendamisel hakkavad molekulid kiiremini liikuma. Suureneb molekulide keskmine kaugus ja keha paisub. Kui keha pikkus on palju suurem kui tema labimoot, siis esineb joonpaisumine ning keha pikkuse muut Kui keha koik kolm moodet on samas suurujargus, siis esineb ruumpaisumine ning keha ruumala muut Keha siseenergia on keha molekulide kineetilise ja potentsiaalse energia summa. Siseenergia levimist uhelt kehalt teisele nimetatakse soojusulekandeks. Soojusulekandes levib siseenergia soojemalt kehalt kulmemale. Soojusulekanne kestab seni, kuni kehade temperatuurid saavad vordseks. Soojusulekande liigid ? soojusjuhtivus:
1 cm läbimõõduga klaaskuubiku purustamiseks on vaja umbes 10-tonnist raskust. Kui klaasi painutatakse, mõjub selle ühele poolele survejõud, teisele tõmbejõud. Kuigi klaasi vastupanuvõime survejõule on äärmiselt kõrge, on materjali vastupanuvõime tõmbejõule tunduvalt väiksem. Klaas on täiuslikult elastne materjal: sellel ei teki jäädavaid moonutusi kuni purunemise hetkeni. Sellest hoolimata on klaas habras materjal ning puruneb ülekoormuse all ootamatult. Joonpaisumine on parameeter, mis väljendab materjali ühe pikkusühiku paisumist temperatuuri muutmisel 1 °C võrra. Joonpaisumistegur antakse temperatuurivahemiku 20 kuni 300 °C kohta. Klaasi joonpaisumistegur on 9 x 10-6 m/mk. Kuna klaas ei juhi hästi soojust, võib klaasipinna osaline soojendamine või jahutamine põhjustada termilist purunemist. Kui klaas raamitakse, jäävad selle servad raami sisse varjule, mistõttu on need otsese päikesekiirguse eest kaitstud. Selline
Termodünaamika esimene seadus sätestab, et keha siseenergia (U) saab muutuda tänu soojushulgale (Q), mis saadakse väliskeskkonnast ning tööle (A), mida süsteem teeb välisjõudude vastu: ,kus Q-soojushulk; ΔU- siseenergia; A-töö(välisjõudude vastu kas + või -) 3. Soojuspaisumine (+ vee paisumine) Soojuspaisumine on keha mõõtmete muutumine soojendamisel. Enamik aneid paisub temperatuuri tõustes, sest nende aatomite ja molekulide vahelised keskmised kaugused suurenevad. Joonpaisumine on parameeter, mis väljendab materjali ühe pikkusühiku paisumist temperatuuri muutmisel 1 °C võrra. Joonpaisumistegur oleneb materjali omadustest. Ruumpaisumine on keha ruumala muutumine soojenemisel. Kui tahkise kõik mõõtmed kasvavad temperatuuri tõustes, siis peab ka selle ruumala kasvama. Vee paisumine on vee tihedus tahkes olekus väiksem kui vedelas olekus. Nagu näha, on vee tihedus suurim temperatuuril 4 Co. 4. Faas ja faasisiire
energia andmist ja jahutamine ära võtmist. Temperatuuri muutus kutsub esile keha füüsikaliste omaduste muutumise. Temperatuuri määramine katsumise teel on subjektiivne. Temperatuuri objektiivseks määramiseks kasutatakse mõõteriistu. Nende ehitus põhineb keha füüsikaliste omaduste muutumisel temperatuuri muutudes. On kasutusel järgmised põhimõtted 1) vedelike ruumpaisumine vedeliku ruumala muutub temperatuuri muutudes; vedelik termomeeter. 2) tahkete kehade joonpaisumine; bimetall termomeetrid. 3) takistus termomeetrid elektri juhtide takistus muutub temperatuuri muutudes. 4) kehade poolt kiiratav valgus sõltub temperatuurist; optilised püromeetrid. Vanasti osati võrdlemisi täpselt mõõta massi, pikkust jne, kuid esimese väga algelise objektiivse soojusmõõtja töötas välja G. Galilei. Teaduses kasutatakse kelvini skaalat. Kelvini skaala algab absoluutsest 0 temperatuurist see on temperatuur, mille puhul lakkab molekulide soojus liikumine
annaabi.ee 
