Tugevusõpetus I Kontrolltöö 3 (5)

5. VARDA RISTLÕIKE TUNNUSSUURUSED
5.1. Milline ristlõike parameeter näitab tõmbele töötava detaili tugevust?
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. 5.5) ning need väärtused võivad olla nii positiivsed, negatiivsed, kui ka võrdsed 0-ga. Nende telgede ristumispunkt, millede suhtes staatiliste momentide väärtused S = 0, ongi kujundi pinnakese.
5.10. Mis on lihtkujund?
kujund, mille: * pinnakeskme asukoht on teada * pindala on hõlpsasti arvutatav * pindintegraalid on hõlpsasti arvutatavad.
ring, rõngas, ristkülik, ruut, kolmnurk , jne.
5.11. Mis on liitkujund ?
kujund, mille: *pinnakeskme asukoht ei ole teada * pindala ei ole hõlpsasti arvutatav * pindintegraalide arvutamine on keerukas * saab jaotada lihtkujunditeks
5.12. Kuidas avalduvad liitkujundi pinnamomendid osakujundite pinnamomentide kaudu?
liitkujund jaotatakse sobivateks osakujunditeks: A= A1±A2 ±...
liitkujundi staatilise momendi avaldis yz-teljestikus tuleb:
5.13. Kuidas on seotud sama kujundi inertsimomendid, mis on arvutatud rööpsete telgede suhtes?
osakujundite inertsimomentide summa (sama telje suhtes)
5.14. Kuidas saab arvutada keeruka kujundi inertsimomente?
osakujundite inertsimomentide summa (sama telje suhtes)
5.15. Kuidas on seotud sama kujundi telginertsimomendid, mis on arvutatud pööratud teljestikes?
Telg-inertsimomentide summa mistahes ristteljestiku suhtes on invariantne telgede pööramise suhtes
5.16. Millised on kujundi peateljed?
-teljed, mille suhtes kujundi tsentrifugaalmoment võrdub nulliga
5.17. Mis on kujundi peainertsimomendid?
Kujundi telginertsimomendid peatelgede suhtes
5.18. Millised on peainertsimomentide väärtused?
On ekstremaalsed
(või vastupidi)
5.19. Milline on kujundi kesk- peateljestik ?
kujundi peateljestik ( rist -teljestik), mille algus on pinnakeskmes
5.20. Kuidas hinnata, kumba kesk-peatelje suhtes peab inertsimoment olema suurem?
Suurim on inertsimoment selle keskpeatelje suhtes, millest pinnaelemendid
paiknevad suhteliselt kaugemal.
5.21. Milline on kujundi kesk-peateljestike vähim võimalik arv? 2
5.22. Mitu kesk-peateljestikku on ringil?
*kõik keskteljepaarid on ka peateljestikud, *inertsimomendid kõigi peatelgede suhtes on võrdsed.
5.23. Mitu kesk-peateljestikku on ruudul ? 2
6. VARDA TUGEVUS PAINDEL
6.1. Milles seisneb varda paindumine?
- varda telje kõverdumine koormuse toimel
6.2. Mis on varda (kesk) peatasand ?
ristlõike kesk-peatelje ja varda teljega määratud tasand
6.3. Millistel juhtudel on paindeülesanne tasapinnaline?
varras paindub vaid ühes peatasandis- painutavad koormused või nende komponendid mõjuvad varda ühes peatasandis
6.4. Millistel juhtudel tekib ruumiline paine?
- varras paindub mõlemas peatasandis ehk painutavad koormused või nende komponendid mõjuvad varda mõlemas peatasandis
6.5. Kuidas toimida, kui paindeülesanne on ruumiline?
* koormuse toimel varras paindub (varda telg kõverdub); * igale koormuse väärtusele vastavad varda parameetritest (materjal ja geomeetria ) sõltuvad paindedeformtasioonid; * paindedeformatsioone iseloomustavad iga ristlõike pöördenurk algasendist ϕ ja telje läbipaine v; * koormuse kasvades paindedeformatsioonid (antud olukorras) suurenevad;
6.6. Missugune varda tööseisund on paine (tunnused)?
*ristlõiked pöörduvad algasendi (ja üksteise) suhtes *varda telg kõverdub ja varda pikkus teljel ei muutu; *ristlõiked jäävad tasapinnalisteks ja nende pindala ei muutu.
6.7. Missugused koormused painutavad detaili?
põikkoormus tekitab detailis pöördemomendi ja see paindub
6.8. Millised on paindedeformatsiooni parameetrid?
6.9. Määratlege paindemoment !
- osakestevaheliste (sise-) jõudude resultant paindel
6.10. Sõnastage mõni paindemomendi märgireegel!
Paindemoment on positiivne, kui arvutusskeemil alumised kiud on tõmmatud. Ja vastupidi
6.11. Määratlege põikjõud!
6.12. Sõnastage põikjõu range märgireegel!
Paindemoment on positiivne, kui arvutusskeemil positiivsed kiud on tõmmatud
6.13. Määratlege positiivne ja negatiivne sisepinnad !
6.14. Sõnastage põikjõu märgi tööreegel!
Põikjõud on positiivne, kui ta arvutusskeemil mõjutab materjali päripäeva
6.15. Mis on konsool ?
- Joonkoormus on pidevalt, teatud seaduspärasuse järgi, koormusjoonele laotunuks taandatud koormus.
6.16. Mis on lihttala ?
6.17. Kuidas avaldub painutava üksikkoormuse mõju paindemomendi ja põikjõu epüüridel?
Põikjõu epüüril astmena ; paindemomendi epüüril kaldsirgena
6.18. Kuidas avaldub painutava üksikpöördemomendi mõju paindemomendi ja põikjõu epüüridel?
Põikjõu epüüril astmena; paindemomendi epüüril kaldsirgena
6.19. Missuguse kujuga on põikjõu ja paindemomendi epüürid ühtlase joonkoormuse mõjualas?
Põikjõu epüüril kaldsirge; paindemomendi epüüril kõverjoon
6.20. Kuidas saab paindemomendi epüüri abil hinnata varda painde iseloomu?
Ohtlikud on suurima sisejõuga lõigud ja ristlõiked
6.21. Kuidas on omavahel seotud joonkoormuse ja sellele vastavate põikjõu ja paindemomendi funktsioonid?
põikjõu Q epüür on kaldsirge ja paindemomendi M epüür on parabool
6.22. Kuidas määrata painutatud ühtlase detaili võimalikud ohtlikud ristlõiked (ohtlik ristlõige)?
Ohtlikud on suurima sisejõuga ristlõiked
6.23. Kuids määrata painutatud mitteühtlase (astmelise või sujuvalt muutuva profiiliga) detaili võimalikud ohtlikud ristlõiked?
6.24. Mis on varda neutraalkiht?
materjali kiht tõmmatud ja surutud (pikenenud ja lühenenud) kihtide vahel,
mille pikkus ei muutu (mis ei deformeeru)
6.25. Kuidas paikneb painutatud detaili neutraalkiht (kui muud sisejõud puuduvad)? nulljoonel
6.26. Mis on varda ristlõike nulljoon ?
- varda neutraalkihi lõikejoon ristlõikepinnaga; Nulljoon läbib (antud juhul) ristlõikepinna keset (ristub varda teljega)
6.27. Kuidas paikneb painutatud detaili ristlõike nulljoon (kui muud sisejõud puuduvad)?
- läbib (antud juhul) ristlõikepinna keset (ristub varda teljega):
Painutatud keha sümmeetriateljel
6.28. Miks tuleb painutatud varda tugevust analüüsida just kesk-peatasandites?
6.29. Missuguse kujuga on ristlõike paindepinge epüür?
6.30. Kus paiknevad painutatud detaili ristlõike ohtlikud punktid?
servadel
6.31. Kus mõjub painutatud detailis tõmbepinge, kus mõjub survepinge ?
Tõmbepinge
6.32. Millistel juhtudel on painde korral ristlõike suurim survepinge ja suurim tõmbepinge võrdse arvväärtusega?
6.33. Millistel juhtudel on painde korral ristlõike suurim survepinge ja suurim tõmbepinge erinevate arvväärtustega?
6.34. Määratlege varda ristlõike tugevusmoment!
Wz -ristlõike (telg-) tugevusmoment (vastupanumoment) peatelje z suhtes,
[m3]; Iz- ristlõike inertsimoment peatelje z suhtes, [m4]; a-kaugeima punkti kaugus peateljest z (nulljoonest), [m].
6.35. Sõnastage Zhuravski hüpotees!
hüpoteesi järgi nihkepinged τyx laotuvad varda laiuses (b ulatuses) ühtlaselt
6.36. Mis on lubatav paindepinge?
Konkreetses ülesandes ohutuks loetud normaalpinge kas tõmbel või survel
6.37. Kuidas on seotud materjali tõmbetugevus, survetugevus ja paindetugevus ?
6.38. Sõnastage tugevustingimus paindel!
Koormatud detaili üheski punktis ei tohi ühegi pinge väärtus ületada vastavat lubatava pinge väärtust.
6.39. Määratlege optimaalne tala !
- küllaldane tugevus vähima materjalikuluga ehk kgu pikkuses
ühtlase tugevusvaruga tala
6.40. Miks on terasest I-tala paindetugevus suurem, kui samast materjalist sama massiga ümartala paindetugevus?
6.41. Miks on puitprussi paindetugevus “serviti” suurem, kui “lapiti”?
6.42. Kui mitu korda on 5x20 cm ristlõikega puitprussi tugevus “serviti” suurem, kui tugevus “lapiti”?
6.43. Millistel juhtudel on painde tugevusanalüüsil eriti oluline arvestada ka põikjõust tulenevaid nihkepingeid?
6.44. Mille poolest erinevad põikjõu mõju (lõige) lõikele töötavas liites (needis) ja paindele töötavas detailis (võllis)?