Tugevusõpetus II 2 KT teooria (0)

13. SURUTUD VARRASTE STABIILSUS
13.1. Nimetage süsteemi võimalikud
tasakaaluasendid?
Stabiilne-, indiferentne- ja labiilne seisund.
13.2. Mis on stabiilne seisund?
häiringu lõppedes taastub süsteemi algne
tasakaaluasend (tekkinud hälve kaob)
13.3. Mis on indiferentne seisund?
häiringu lõppedes jääb süsteem uude
tasakaaluasendisse (tekkinud hälve jääb püsima)
13.4. Mis on labiilne seisund?
häiringu toimel süsteem kaotab tasakaalu (tekib kohe progresseeruv hälve)
13.5. Mis võib põhjustada stabiilse seisundi
ülemineku indiferentseks või labiilseks?
Koormuse kasv
13.6. Mis on nõtke?
varda (lubamatult) suur läbipaine kriitilisest suurema telgkoormuse F3 > FCR toimel
13.7. Millises tasandis toimub nõtke?
peatasandis
13.8. Defineerige surutud varda kriitiline
koormus!
Vardale mõjuv jõud, mille korral tekib nõtke
13.9. Millest sõltub surutud varda kriitiline
koormus?
Nõtkepikkusest, EI korrutisest.
13.10. Millise kujuga on surutud ühtlase sirge
varda elastne joon?
koosinusoidi osa (mille kuju määrab n väärtus)
13.11. Mis on varda nõtkepikkus (efektiivne
pikkus)?
nõtkunud varda elastse joone (sinusoidi) ühe poolperioodi pikkus
13.12. Kuidas sõltub nõtkepikkus varda
kinnitamise viisist?
Le=l korda müü, erinev kinntamis viis annab erineva müü teguri.
13.13. Milline on Euler ’i lahendi kehtivustingimus
stabiilsusanalüüsis?
Euler’i lahendid kehtivad vaid selliste elastsete
deformatsioonide korral, mis on koormusega lineaarselt seotud
(ehk juhtudel kus materjali elastsusmooduli E saab lugeda konstandiks)
13.14. Mis on surutud varda kriitiline pinge?
Sigma cr= E pii ruut jagatud lambda ruut
13.15. Mis on surutud varda saledus ?
Lambda= le jagatud i, i on varda ristlõike inertsiraadius
13.16. Mis on Euler’i piirsaledus?
13.17. Mis on nõtketegur?
nõtketegur ehk lubatava survepinge vähenemise tegur;
13.18. Mis on nõtke varutegur ?
Tegur, mille arvestamisel tugevusarvutustes väldime varda nõtke teket
13.19. Milles seisneb surutud varda
stabiilsuskontroll?
Stabiilse seisundi tagamise kontroll.
13.20. Kuidas on võimalik parandada surutud
varraste stabiilsust (erinevad võimalused)?
Suurendada varda külje paksust, suurendada varda ristlõike pindala
Tugevusõpetus I ja Tugevusõpetus II ⎯ Teooriaküsimused
14. KÕVERATE VARRASTE TUGEVUS
14.1. Mis on varda kõverus?
Varras , mille kõverusraadius on konstantne R
14.2. Defineerige paindemomendi märgi
reegel kõveratele varrastele!
Paindemoment on positiivne, kui varda kõverus suureneb ja vastupidi.
14.3. Miks painutatud kõvera varda
neutraalkiht ei lange kokku varda
teljega ?
Sest varda kiud on erinevalt koormatud . Neutraalkiht on kõveruse keskme pool.
14.4. Kus paikneb painutatud kõvera varda
ristlõike ohtlik(ud) punkt(id)?
Konksu puhul konksu alumises punktis (suurim põikjõud) ja küljel (suurim paindemoment ja pikijõud)
14.5. Millise kujuga on kõvera varda ristlõike
paindepinge epüür?
14.6. Millal võib kõvera varda painde
tugevusarvutustes kasutada sirge varda
metoodikat?
Väikese kõverusega varraste tugevusanalüüsiks
14.7. Kumb annab konservatiivsema tulemuse
⎯ tugevusanalüüs kõvera või sirge
varda metoodika järgi?
Kõvera varda oma, sest sirge omaga leiame liialt väikse koormuse. Ei vasta reaalsusele.
14.8. Missugune on tihe keerdvedru?
iga vedru keerd loetakse paiknevaks telje risttasapinnas
14.9. Millised sisejõud mõjuvad teljesihiliselt
koormatud keerdvedru ristlõigetes?
Põikjõud Q, väändemoment T
14.10. Millised pinged mõjuvad teljesihiliselt
koormatud keerdvedrus?
Lõikepinge ja väändepinge
14.11. Kus paikneb teljesihiliselt koormatud
silindervedru ristlõike ohtlik punkt?
Kõige seespoolne punkt ringjoone serval.
14.12. Miks on keerdvedru sisekülg rohkem
koormatud, kui väliskülg?
Sest seal on suhteline väändedeformatsioon suurem.
14.13. Mis on Wahl ’i faktor (tegur)?
14.14. Kuidas võetakse tugevusanalüüsis
arvesse dünaamiliselt töötava keerdvedru
pingekontsentratsiooni ja
väsimusnähtuste mõju?
Kasutatakse Wahl-i täielikku tegurit Kw
14.15. Mis on vedru jäikus?
koormuse ja sellele vastava deformatsiooni suhe
14.16. Mille poolest erinevad mõisted vedru
keerdude arv ja vedru aktiivsete
keerdude arv?
Aktiivsed vedru keerud on koormatud.
14.17. Millistel juhtudel on kõik vedru keerud
aktiivsed?
Kui on väikse kõverusraadiusega vedru
14.18. Kuidas mõjutab aktiivsete keerdude arv
vedru tugevust?
Mida vähem neid on, seda nõrgem vedru on
14.19. Kuidas mõjutab aktiivsete keerdude arv
vedru jäikust?
Mida rohkem neid on, seda jäigem vedru.
14.20. Mille poolest erineb (võib erineda) vabas
olekus tõmbevedru pingeolukord vabas
olekus survevedru pingeolukorrast?
Väändepinge on vastupidine .
14.21. Kuidas vältida saleda survevedru nõtket?
Suurendada sammu
14.22. Mis seab piirangu(d) survevedru sammu
väärtusele?
Vedru üldine pikkus.
14.23. Mis juhtub, kui tõmbevedru nihkepinged
ületavad materjali voolavuspiiri
väärtuse?
Vedru deformeerub elastselt
15. PINGETE KONTSENTRATSIOON JA
VÄSIMUSTUGEVUS
15.1. Mis on pingete kontsentratsioon?
Kohalik pinge = teatud konstruktsiooni kohtades tekkiv suhteliselt suur pinge ehk pingekontsentratsioon
15.2. Nimetage olulisemad pingete
kontsentratsiooni allikad!
Pingekontsentraatorid , punktkoormused, soojuseffektid, struktuuri järsud muutused.
15.3. Mis on pingekontsentraator?
varda (detaili) geomeetria muutused, mis moonutavad pingete sujuvat laotumist ehk pingekontsentraatorid;
15.4. Joonestage mõned pingekontsentraatorid?
Aste, soon, ava, pinnakonarused
15.5. Kuidas laotuvad pinged üksikkoormuse
rakenduskoha lähedal?
Sõltuvalt koormuse rakendumise viisist
15.6. Kuidas tuvastada, kas konkreetne detaili geomeetria muutus põhjustab pingete kontsentratsiooni või mitte?
Teha katse või siis viia läbi tugevusarvutused .
15.7. Mis on pinge kontsentratsioonitegur(id)?
pinge kontsentreerumise arvuline
näitaja detaili mingis punktis
15.8. Kuidas arvutatakse kohaliku pinge suurim väärtus mingis lõikes?
15.9. Mille poolest põhimõtteliselt erinevad pinge teoreetiline ja efektiivne
kontsentratsioonitegur?
Effektiivne
kontsentratsioonitegur on
teoreetilisest väiksem
Kui analüüsil kasutada effektiivse asemel
teoreetilist kontsentratsioonitegurit,
saadakse tulemus suurema tugevusvaruga
15.10. Milles seisneb materjali väsimine?
detaili tugevuse kahanemine kohaliku purunemisprotsessi
tagajärjel vahelduvkoormuse (dünaamilise koormuse) toimel
15.11. Iseloomustage vahelduvkoormust võrreldes staatilisega!
staatiline koormus • vahelduvkoormus
􀂃 rakendub sujuvalt , 􀂃 rakendub kiiresti,
􀂃 mõjub kaua, 􀂃 mõjub lühikest aega,
􀂃 muutub aeglaselt; 􀂃 muutub pidevalt ja kiiresti.
15.12. Millest tekivad vahelduvpinged?
Vahelduvkoormustega tekivad vaheldupinged
15.13. Mis on vahelduvpinge ja pingetsükkel?
Vahelduvpinge = perioodiliselt muutuv
pinge (normaalpingeσ ja/või nihkepinge τ)
Pingetsükkel = vahelduvpinge väärtuste
hulk ühe koormusperioodi vältel
15.14. Loetlege ja kirjeldage pingetsükli
parameetrid ! Tähiste selgitus ?
15.15. Kirjeldage tüüpilisi pingetsükleid!
reversiiv- ehk sümmeetriline tsükkel σm = 0
ühepoolne ehk tuiketsükkel σmin = 0
üldtsükkel
15.16. Mis on sümmeetriline pingetsükkel?
vibratsioon
15.17. Mis on ühepoolne pingetsükkel?
Koormus on ühesuunaline ja selle väärtus muutub nullist kuni suurima väärtuseni)
15.18. Loetlege väsimusprao tekkimise võimalikud allikad!
Pingekontsentraatori olemasolu, pingetsükliline töö
15.19. Mis on materjali väsimustugevus?
materjali vastupanuvõime väsimusprotsessile
15.20. Mis on materjali teoreetiline väsimuspiir?
Suurim pinge, mida materjal talub purunemata lõpmatu arvu pingetsüklite vältel
15.21. Mille poolest erineb teoreetiline väsimuspiir
praktilisest väsimuspiirist?
Pingetsüklite arvu järgi. Teoorias lõpmatu arv, praktikas küllalt suur arv.
15.22. Kuidas määratakse materjali praktiline
väsimuspiir?
katseliselt
15.23. Nimetage materjali väsimustugevust iseloomustavad (konkreetsed) parameetrid!
detaili materjali omadused
pingekontsentraatorid
detaili absoluutmõõtmed
15.24. Milleks vajatakse piirpingediagramme?
Et teada saada, kas väsimustugevus on piisav
15.25. Mis on detaili väsimuspiir?
Tsüklite arv, mille suurenedes detail puruneb
15.26. Millised põhiparameetrid mõjutavad detaili väsimuspiiri?
Pingetsüklie arvust, koormusest.
15.27. Mida näitab efektiivne kontsentratsioonitegur (väsimuse korral)?
pinge kontsentreerumise
katseandmetest tulenev arvuline näitaja staatilisel koormusel
15.28. Mida näitab mastaabitegur (väsimuse korral)?
absoluutmõõtmete mõju arvuline näitaja:
15.29. Mida näitab pinnaviimistlustegur (väsimuse
korral)?
pinnakareduse mõju arvuline näitaja:
15.30. Mida näitab väsimuspiiri alanemise tegur?
Detailide väsimusohtu, võrreldes samast materjalist katsekehadega laboritingimustes määratud väsimuspiiriga, näitavad väsimuspiiri alanemise tegurid:
15.31. Kuidas saaks detaili vastupanuvõimet väsimusele tõsta?
Suurendada väsimusvarutegurit
15.32. Kuidas avaldub detaili tugevustingimus
väsimusohu korral?
15.33. Mida näitab väsimusvarutegur?
Detaili vastupanu võimet ülekoormustele