TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL MEHHATROONIKAINSTITUUT Õppeaine TUGEVUSÕPETUS I Pinnamomendid Ülesanne 1 Kodutöö Õppejõud: Priit Põdra Üliõpilane: Matrikli number: Rühm: Kuupäev: 20.11.09 Tallinn 2009 1. Ülesande püstitus Andmed: 80 a = 9 cm a, b pikkused, cm b = 8 cm Arvutada joonisel esitatud kujundi keskpeainertsimomendid.
pindala A, [m2] 5.2. Milline ristlõike parameeter näitab lõikele töötava detaili tugevust? pindala A, [m2] 5.3. Milline ristlõike parameeter näitab väändele töötava detaili tugevust? Polaar-tugevusmoment W0 5.4. Millised ristlõike parameetrid näitavad paindele töötava detaili tugevust? Paindeülesandes- ristlõike tugevust näitavad telg-tugevusmomendid (telginertsimomendid) ristlõike pinnakeset läbiva peateljestiku suhtes. 5.5. Nimetage kujundi esimese astme pinnamomendid! esimese astme momendid ehk staatilised momendid [m3]: 5.6. Nimetage kujundi teise astme pinnamomendid! teise astme momendid ehk inertsimomendid [m4]: 5.7. Defineerige kujundi kesk-teljestik! Iga rist-teljestik, mille suhtes 5.8. Mis on kujundi pinnakese? -keskteljestiku alguspunkt (sümmeetriatelgede lõikumispunkt) 5.9. Kuidas saab määrata kujundi pinnakeskme asukoha? Tasapindkujundi staatiliste momentide Sy ja Sz väärtused sõltuvad yz- teljestiku asendist kujundi suhtes (Joon
tugevus 22 = 4 korda 3.2 Milline ristlõike parameeter näitab lõikele töötava detaili tugevust? Pindala A Dimensioon; [m2] Kui D 2 korda, siis tugevus 22 = 4 korda 3.3 Millised ristlõike parameetrid näitavad paindele töötava detaili tugevust? Polaartugevusmoment W0 Dimensioon; [m3] Kui D 2 korda, siis tugevus 23 = 8 korda 3.4 Nimetage kujundi pinnamomendid! esimese astme momendid ehk staatilised momendid [m3] teise astme momendid ehk inertsimomendid [m4] 3.5 Defineerige kujundi keskteljestik! kujundi peateljestik (ristteljestik), mille algus on pinnakeskmes (ja siit ka keskpeainertsimomendid) 3.6 Mis on kujundi pinnakese? Keskteljestiku alguspunkt 3.7 Kuidas saab määrata kujundi pinnakeskme asukoha? Tasapindkujundi staatiliste momentide Sy ja Sz väärtused sõltuvad yzteljestiku asendist kujundi suhtes (Joon. 5.5) ning need
5.2. Tasandkujundi omadused Detaili ristlõige = tasapinnaline Ristlõike tunnussuuruste määramine = geomeetriline kujund tasandigeomeetria ülesanne Geomeetrilise tasandkujundi olulised parameetrid tugevusanalüüsis (sõltuvalt tugevusanalüüsi ülesandest): · ristlõike pindala A, · pinnamomendid, · pinnakeskme asukoht, · kesk-peateljestiku asend. Pinnamomendid arvutatakse ristlõike geomeetriliste parameetrite (Joon. 5.4) järgi. Pinnamomentide väärtusi kasutatakse detaili ristlõike pinnakeskme asukoha ning tugevuse määratlemiseks. Priit Põdra, 2004 68 Tugevusanalüüsi alused 5
5.2. Tasandkujundi omadused Detaili ristlõige = tasapinnaline Ristlõike tunnussuuruste määramine = geomeetriline kujund tasandigeomeetria ülesanne Geomeetrilise tasandkujundi olulised parameetrid tugevusanalüüsis (sõltuvalt tugevusanalüüsi ülesandest): · ristlõike pindala A, · pinnamomendid, · pinnakeskme asukoht, · kesk-peateljestiku asend. Pinnamomendid arvutatakse ristlõike geomeetriliste parameetrite (Joon. 5.4) järgi. Pinnamomentide väärtusi kasutatakse detaili ristlõike pinnakeskme asukoha ning tugevuse määratlemiseks. Priit Põdra, 2004 68 Tugevusanalüüsi alused 5
15. Mis on konsool? väändele töötava detaili tugevust? 6.16. Mis on lihttala? 5.4. Millised ristlõike parameetrid näitavad 6.17. Kuidas avaldub painutava üksikkoormuse paindele töötava detaili tugevust? mõju paindemomendi ja põikjõu epüüridel? 5.5. Nimetage kujundi esimese astme 6.18. Kuidas avaldub painutava üksik- pinnamomendid! pöördemomendi mõju paindemomendi ja 5.6. Nimetage kujundi teise astme põikjõu epüüridel? pinnamomendid! 6.19. Missuguse kujuga on põikjõu ja 5.7. Defineerige kujundi kesk-teljestik! paindemomendi epüürid ühtlase 5.8. Mis on kujundi pinnakese? joonkoormuse mõjualas? 5.9
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL MEHHATROONIKAINSTITUUT Õppeaine TUGEVUSÕPETUS I Pinnamomendid Ülesanne 1 Kodutöö Õppejõud: Priit Põdra Üliõpilane: Matrikli number: Rühm: Kuupäev: 20.11.09 Tallinn 2009 1. Ülesande püstitus Andmed: 80 a = 9 cm a, b pikkused, cm b = 8 cm Arvutada joonisel esitatud kujundi keskpeainertsimomendid.
trümm on survestatud kolme meetrise peilitoruga (surrounding pipe). 1. Hüdrostaatika Lahendus Ülemise servani P = gAH = 0,89,811088/2 = 2511 kN. 3 m peiltoruga P = gAH = 0,89,81108(8/2 +3) = 4395 kN. 1.3. Rõhukese Centre of pressure Horisontaaltasandi hüdrostaatilist rõhku iseloomustavad geomeetrilisest küljest tasandi pindala ja selle kese. Kaldtasandi puhul tuleb võtta iseloomustamiseks kasutusele erinevad pinnamomendid. 0 0 0 z H CP h a . Joon. 1.1 Kui vedelikus oleva tasandi osapindala ehk elementaarpindala a sügavus on z vedeliku vabapinnast 0 0, siis h = z sin . Jõud osapindalale Pa = gah = gazsin . Jõud kogu tasandile
muljumispind 1 parem 1 F F 1 muljumispind 1 vasak muljumispind 2 parem Mitmete muljumispindadega liidetes tuleb kontrollida selle elemendi tugevust, millele on kõige suurem kontaktsurve. 7. PINNAMOMENDID Mõningate deformatsioonide juures detaili tugevus sõltub mitte ainult ristõige pindalast, vaid ka ristlõige kujust.y Pikikoormuste puhul jagunevad pinged üle varda ristlõike ühtlaselt ning pinge saab määrata dAristlõike pindala kaudu. Väände- ja paindedeformatsioonide puhul aga see jaotus ei ole enam ühtlane. Seepärast nende pingete leidmiseks tuleb kasutada teisi ristlõiketunnussuurusi, mida nimetatakse x pinnamomentideks.
ja pikkuse korrutis (N*m, kN*m, kN*mm). Punktkoormus 1 kN = 10³ N Lauskoormus joonel 1 kN/m = 1 N/mm 4 Lauskoormus pinnal 1 kN/m² = 1000 N/m² = 10³ Pa = 10-3 MPa Mehaaniline pinge 1 MPa = 106 Pa = 1 N/mm² Jõu moment 1 kNm = 1000 Nm = 106 Nmm 1.5. Telginertsmoment, vastupanumoment ja inertsraadius, nende kasutusalad tugevus- ja paigutisarvutustes. Pinnamomendid on tasapinnalise kujundi geomeetrilised karakteristikud, mida kasutatakse varda ristlõike kirjeldamiseks varda tugevus- ja jäikusarvutustes. Telginertsimoment: Kujundi telginertsimomendid telgede x ja y suhtes Ix ja Iy on Ix= y2 dA Iy= x2 dA Telginertsimoment on alati positiivne suurus (y2>0) ja ta ühikuks on ppikkusühik neljandas astmes (m4, cm4, mm4). Liitkujundi telginertsimoment võrdub osakujundite telginertsimomentide summaga.