Leidsid 20 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Rakendusmehaanika". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
varutegur, sisejõudiirpinge, sisejõudu, tugevustingimus, tõmbel, deformatsioonid, normaal, survel, väändepinge, rotoorsed, raskusjõud, inertsjõud, dünaamiline, tekkivad, määramiseks, momentide, summad, skeemid, lõikeks, minimaalselt, mehaaniline, ühikudinged, tangentsiaalpinge, tähistusingevektor, normaalpinge, nihkepinge, survepinge1.Konstruktsioonile mõjuvate väliskoormuste liigitus. 1) Rotoorsed jõud Fm 2) kasuliku koormuse jõud Fk 3) Raskusjõud Fg 4) Deformatsioonijõud Fd 5) keskkonnatakistuse jõud Fkt 1-5 on aktiivsed välisjõud Veel tegelikult inertsjõud Fi Sõltuvad ajast: stabiilne, dünaamiline 2.Kuidas määratakse konstruktsioonielemendis tekkivad sisejõud? Detaili sisejõudude leidmiseks kasutatakse lõikemeetodit: tasakaalus kehast mõtteliselt eraldatud osa on samuti tasakaalus ning sisejõu väärtuse saab leida selle osa tasakaalutingimustest. Sisejõudude
Kui materjali pajukordselt tsükliliselt koormata jõuga, mis kutsub esile materjalis pinged, mille suurus on suurem väsimustugevuse R 21. Ristlõike peateljed ja peainertsimomendid. 19. Staatiline pinnamoment. 22. Konstruktsioonile mõjuvate väliskoormuste liigitus. Põikpinna (kujundi) staatiliseks momendiks Sx telje x suhtes nimetatakse 1) Rotoorsed jõud Fm 2) kasuliku koormuse jõud Fk 3) Raskusjõud Fg geomeetrilist karakteristikut, mis on määratud integraaliga 4) Deformatsioonijõud Fd 5) keskkonnatakistuse jõud Fkt 1-5 on aktiivsed välisjõud Veel tegelikult inertsjõud Fi Sõltuvad ajast: stabiilne, dünaamiline 23
bh 3 Ix = Ristküllikul: 12 bh 3 Ix = Kolmnurgal(alusega rööpse kesktelje suhtes) 36 bh 3 Iy = Kolmnurgal alusega ühtiva kesktelje suhtes) 12 4 22. Konstruktsioonile mõjuvate väliskoormuste liigitus. 1) Rotoorsed jõud Fm 2) kasuliku koormuse jõud Fk 3) Raskusjõud Fg 4) Deformatsioonijõud Fd 5) keskkonnatakistuse jõud Fkt 1-5 on aktiivsed välisjõud Veel tegelikult inertsjõud Fi Sõltuvad ajast: stabiilne, dünaamiline 23. Kuidas määratakse konstruktsioonielemendis tekkivad sisejõud? Sisejõudusid mingi tarindit läbiva pinna ulatuse määratakse lõikemeetodiga, mis põhineb tõsiasjal, et tasakaalus oleva keha igasugune kujutletava lõikega eraldatud osa on samuti tasakaalus.
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? Materjali piirseisund - materjali seisund koormuse mõjudes, mil koormuse edasine suurenemine põhjustab materjali töövõime kadumise (ja konstruktsiooni avarii) 21. Mis juhtub detailiga selle materjali piirseisundi saabudes?
tasakaalus. Koonduvas jõusüsteemis kõikide süsteemi moodustavate jõudude mõjusirged lõikuvad ühes punktis Mis on mehaaniline pinge? Pinge ühikud. Pingeks nimetatakse lõikepunna vaadeldavas punktis pinnaühikule taandatud sisejõudu. Koonduva jõusüsteemi tasakaaluks vajalikud tingimused. Pinge dimensioon on seega jõud / pindala, mõõtühikuna kasutatakse Pa (N/m2) või MPa. Jõusüsteemi tasakaaluks piisab, kui jõudude geomeetriline summa on null (s.t. süsteemi Masinatehnikas kasutatakse ka N/mm 2, mis võrdub Mpa-ga. jõududest moodustuks suletud hulknurk või et kõigi süsteemi kuuluvate jõudude algebraline summa igal koordinaatteljel oleks null
23. Kuidas määratakse konstruktsioonielemendis tekkivad sisejõud? Sisejõude mingi konstruktsioonielemendis läbiva pinna ulatuses määratakse lõikemeetodiga, mis põhineb tõsiasjal ,et tasakaalus oleva keha igasugune kujutletava lõikega eraldatud osa on samuti tasakaalus. 24. Mis on mehaaniline pinge? Pinge ühikud. Pingeks nimetatakse lõikepunna vaadeldavas punktis pinnaühikule taandatud sisejõudu. Pinge dimensioon on seega jõud / pindala, mõõtühikuna kasutatakse Pa (N/m2) või MPa. Masinatehnikas kasutatakse ka N/mm2, mis võrdub Mpa-ga. 25. Mis on materjali lubatav pinge ja kuidas see leitakse erinevatele materjalidele? Hapra materiali piirpinge on tugevuspiir σB, plastse materiali piirpinge on voolavuspiir σT. Materiali lubatud pinget kasutatakse selleks, et osata ehitada jõududele vastavat vastupidavat masinat.
Toatemperatuuril enamiku metallide ja kivimaterjalide deformeerumisel avaldub reoloogilistest põhiomadustest viskoossus nii vähesel määral, et seda omadust võib hüljata. Elastsuse ja plastsuse ilmnemise järgi jaotatakse neid materjale habrasteks ja plastseteks. a. Hapraks loetakse materjali, mis puruneb väikese moone juures, nii et ka plastsust iseloomustav jääkmoone jääb tühiseks. Haprad materjalid malm, karastunud teras, graniit. Habras materjal jääb nii tõmbel kui ka survel ligilähedaselt elastseks kuni purunemisseisundini. Seda käitumist lähendab piisavalt Hooke’i keha. Purustava pinge absoluutväärtust nim tugevuspiiriks. Tugevuspiiri tõmbel nim ka materjali tõmbetugevuseks, tugevuspiiri survel survetugevuseks. Haprale materjalile on iseloomulik, et tõmbetugevus on oluliselt väiksem survetugevusest. b. Kõiki materjale, mis purunevad olulise moone tekkimise järel, haaratakse sitke materjali mõistega. Neist
12 Tugevusanalüüsi alused 2. DETAILIDE TUGEVUS TÕMBEL JA SURVEL 2. DETAILIDE TUGEVUS TÕMBEL JA SURVEL 2.1. Detaili arvutusskeem tõmbel ja survel Arvutusskeem ei arvesta tühiseks loetud mõjureid, Iga tugevusanalüüs algab s.t. näiteks antud juhul (Joon. 2.1): aluse vibratsioon, arvutusskeemi koostamisega tuule mõju, varda kõikumise dünaamika, hõõrdumine
Nihkepind Nihkepind Koormus F M Sisejõud Koormus Sisejõud F Väändepinge M Lõikepinge Joonis 3.10 MÄRGIREEGEL (Joon.3.11): Positiivne nihkepinge mõjub Negatiivne nihkepinge mõjub positiivsel sisepinnal positiivses positiivsel sisepinnal negatiivses
Materjalide tugevus ja jäikusparameetrid on määratud katseliselt (teimimisega): · tõmbeteimiga saadakse tõmbediagramm; · väändeteimiga saadakse väändediagramm; · kasutatakse ka muid teime (surveteim, paindeteim, väsimusteim, jne.). 1.11. Milles seisneb Hooke 'i seadus? Robert Hooke (16351703) uuris erinevate materjalide ja detailide elastseid omadusi nii tõmbel, paindel kui ka väändel. Selgus, et traadi pikenemine l on materjali elastse käitumise piirides · võrdeline selleks vajaliku tõmbejõuga F ning algpikkusega l; · 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;
Detaili konstrueerimine toimub järgmiselt: - arvutusskeemi koostamine; - detailile mõjuvate koormuste kindlakstegemine; - materjali valik; - projektarvutus; - detaili joonestamine ja masina mudeli koostamine. Kontrollarvutus viiakse läbi kas analüütiliselt või numbriliselt, kasutades lõplike elementide meetodit (LEM). Raami mudel koos LEMi võrguga Pinged Deformatsioonid 8 2. TEHNOMATERJALID. MATERJALIDE OMADUSED JA TUGEVUSNÄITAJAD Tehnikas kasutatavaid materjale nimetatakse tehnomaterjalideks. Neid jagatakse kahte suurte gruppi: metalsed ja mittemetalsed materjalid. Metalsete materjalide põhiesindajad: teras, malm, alumiiniumisulamid, vasesulamid, titaanisulamid jt. Mittemetalsete materjalide hulka kuluvad tehnoplastid, tehnokeraamika, plastkomposiitmaterjalid jt. 2
tangentsiaalpingeks. 9. Tangentsiaalpingete paarilisuse seadus. Kahel teineteisega risti oleval tahul on tan.pingekomponendid risti nende tahkude ühise servaga,abs.väärtused võrdsed ja suunatud kas selle serva poole või sellest eemale. 10. Pingeseisundi uurimine punktis, normaalpingete üldvalem. taandub kaldpindadel tekkinud pingete leidmiseks,kui on teada eraldatud elementraarkuuni tahkudel mõjuvad pinged. Üldvalem: 11. Siirded ja deformatsioonid. Eristatakse kahte liiki siirded: · keha kui terviku siirded (toimuvad ilma deformatsioonideta) -- jäiga keha mehaanika · siirded, mis on seotud keha deformatsiooniga. Kui keha deformeerub, siis peavad erinevate punktide siirded olema erinevad. Deformatsioon jaguneb: tõmme ja surve, vääne, paine. 12. Tugevusõpetuse peamised hüpoteesid. 1) kõik kehad on absoluutselt elastsed.2) keha materjal on homogeenne 3) keha
83 Tugevusanalüüsi alused 6. DETAILIDE TUGEVUS PAINDEL 6. DETAILIDE TUGEVUS PAINDEL 6.1. Varda arvutusskeem paindel Paindeülesannetes käsitletakse koormustena varrast otseselt või teiste detailide kaudu painutavaid pöördemomente, põikkoormusi või muude koormuste põikkomponente (Joon. 6.1). Varda paindumine = varda telje kõverdumine koormuse toimel Arvutusskeemi koostamine paindel Arvutusskeem Tegelik konstruktsioon Lihtsustatud mehaaniline süsteem Ideaalne mehaaniline süsteem · Võll on painduv (aga ei väändu); Ei arvesta tühise mõjuga
83 Tugevusanalüüsi alused 6. DETAILIDE TUGEVUS PAINDEL 6. DETAILIDE TUGEVUS PAINDEL 6.1. Varda arvutusskeem paindel Paindeülesannetes käsitletakse koormustena varrast otseselt või teiste detailide kaudu painutavaid pöördemomente, põikkoormusi või muude koormuste põikkomponente (Joon. 6.1). Varda paindumine = varda telje kõverdumine koormuse toimel Arvutusskeemi koostamine paindel Arvutusskeem Tegelik konstruktsioon Lihtsustatud mehaaniline süsteem Ideaalne mehaaniline süsteem · Võll on painduv (aga ei väändu); Ei arvesta tühise mõjuga
+ W Wz y + Wy My Wy y My epüür M = M y2 + M z2 Tugevustingimus Tugevustingimus My Mz M max = min = + [ ] ; max = min = [ ] ; Wy Wz W lubatav tõmbepinge [ ]Tõmme , kui [ ]Tõmme [ ]Surve kus: [ ] =
1. Raudbetooni olemus. Betoon- ja raudbetoontala töötamise erinevus Raudbetoon on komposiitmaterjal, kus koos töötavad kaks väga erinevate omadustega materjali: teras ja betoon. Betoon on suhteliselt odav kohalik materjal, mis töötab hästi survel, kuid üsna halvasti tõmbel (betooni tõmbetugevus on 10-15 korda väiksem survetugevusest). Teras seevastu töötab ühteviisi hästi nii survel kui ka tõmbel, kuid tema hind on küllalt kõrge. Osutub, et survejõu vastuvõtmine betooniga on 3-4 korda odavam kui terasega, tõmbejõu vastuvõtmine on samavõrra odavam aga terasega. Siit tulenebki raudbetooni majanduslik olemus: võtta ühes ja samas konstruktsioonis esinevad survepinged vastu betooniga, tõmbepinged aga terasega. Betoontala koormamisel tekivad nulljoonega teineteisest eraldatud surve- ja tõmbetsoon. Suurimad normaalpinged on mõlemas tsoonis enam-vähem võrdsed
Raudbetoonkonstruktsioonide üldkursus I Vello Otsmaa Johannes Pello 2007.a Raudbetoonkonstruktsioonide üldkursus 1 SISSEJUHATUS 1 Raudbetooni olemus Raudbetoon on liitmaterjal (komposiitmaterjal), kus koos töötavad kaks väga erinevate oma- dustega materjali: teras ja betoon. Neist betoon on suhteliselt odav kohalik materjal, mis töö- tab hästi survel, kuid üsna halvasti tõmbel (betooni tõmbetugevus on 10-15 korda väiksem survetugevusest). Teras seevastu töötab ühteviisi hästi nii survel kui ka tõmbel, kuid tema hind on küllalt kõrge. Osutub, et survejõu vastuvõtmine betooniga on kordi odavam kui tera- sega, tõmbejõu vastuvõtmine on kordi odavam aga terasega. Siit tulenebki raudbetooni ma- janduslik olemus: võtta ühes ja samas konstruktsioonis esinevad survesisejõud vastu be- tooniga, tõmbesisejõud aga terasega.
struktuuriga pinnase suhet täielikult rikutud struktuuriga pinnase tugevusse. pinnase veejuhtivuse määramiseks). Pinnasemehaanika - arvutusmudelite loomine geotehniliseks projekteerimiseks Vesisavi ülitundlikud pinnased, mis rikkumata olekus taluvad suuri koormusi 1.5.1.2 Välikatsed veejuhtivuse määramiseks Välikatsed annavad - teoreetilised arvutusmudelid ning pinnase omaduste määramise meetodid ja üheteljelisel survel, pärast struktuuri rikkumist käituvad aga vedelikuna. suurema usaldatavuse kui lab-katsed. Rajatakse puurauk, kust pumbatakse vundamentide, allmaa-ehitiste, maanteede jne projekteerimist käsitlevad Pinnase struktuuri rikkumine väheneb tunduvalt seele tugevust ja suurendab vett välja või lisatakse. Puuraugu ümbruses tekib depressioonilehter (seda distsipliinid konstruktiivsed eeskirjad ning varutegurite süsteemi
Seega on pinnasemehaanikal samasugune roll vundamentide, tugiseinte jne projekteerimisel nagu tugevusõpetusel ja ehitusmehaanikal teras-, puit- ja raudbetoonkonstruktsioonide puhul. Eraldi distsipliini tekkimise tingis esiteks pinnase kui materjali põhimõtteline erinevus tavalistest ehitusmaterjalidest. Pinnas on dispersne materjal, mis koosneb üksteisega sidumata või väga nõrgalt seotud osakestest. Erinevalt teistest ehitusmaterjalidest on pinnase deformatsioonid seotud peamiselt tema mahu muutusega. Pinnase tugevus ja jäikus on mitme suurusjärgu võrra väiksem kui terasel, betoonil või puidul. Olulist osa pinnase käitumisel omab poorides olev vesi. Teiseks on käsitletavad ülesanded erinevad. Kui ehitusmehaanika vaatleb enamasti varrassüsteeme, siis pinnasemehaanika tegeleb tasand- või ruumiülesannetega. Pinnasemehaanika aluseks on teoreetiline mehaanika ja deformeeruva keha mehaanika tugevusõpetus,
Vabastada sõrestik sidemetest asendades kande mõju H a toereaktsioonidega. RA=RB=F/2. Eraldada järjekorras sõlmed ACDB ja vaadelda nende RA D R B tasakaalu sõlme rakendatud jõudude mõjul. Esmalt sõlm, L1 L2 kus on mitte rohkem kui 2 tundmatut sisejõudu, sest koonduval jõusüsteemil on vaid 2 tasakaaluvõrrandit. Näit. F=4kN; H=3m; L1=L2=4m; Järelikult Ra=Rb=F/2=2kN Eraldan sõlme A Tingimus MD=0 Ra*L1+S2*H=0 S2=-8/3 kN V=0 -Ra+sina*S1=0 sina=Ra/V(42+32)=2/5 S1=5 kN 1 Kontroll: H=0 S2+cosa*S1=0 Nullvarras: nim. varrast, milles antud koormus kombinatsioonis sisejõud puuduvad. On võimalik määrata ilma erilise arvutuseta. 1