Tugevusõpetus II kontrolltöö 1 (0)

7. DETAILI TÖÖSEISUNDID JA PINGETE ANALÜÜS
7.1. Mis on detaili tööseisund?
= detaili olek, mida iseloomustavad tema sisepindadel esinevate sisejõudude hulk ja nendele vastavad deformatsioonid
7.2. Nimetage sisejõu peavektori ja peamomendi kõik võimalikud projektsioonid kesk-peateljestikus!
*pikijõud N- mõjub sisepinnaga risti selle keskmes; *põikjõud Qy ja Qz mõjuvad pinnakeskmes piki sisepinda kesk-peatelgede sihis; *väändemoment T mõjub sisepinnal pööravalt ümber sisepinna normaali ; *paindemomendid My ja Mz mõjuvad pööravalt sisepinnaga risti ümber sisepinna kesk-peatelgede.
7.3. Mis on liht-tööseisund? detaili lõigetes mõjub vaid üks sisejõud (N või Q või T või M) või teiste sisejõudude mõju saab lugeda tühiseks
7.4. Mis on liit-tööseisund?
detaili lõigetes mõjub mingi sisejõudude kombinatsioon
7.5. Nimetage kõik liht-tööseisundid?
*tõmme ja surve *vääne *puhas paine *lõige
7.6. Millistel tingimustel tekib puhas paine? Ristlõiked pöörduvad üksteise suhtes ristlõike kesk-peatelgede ümber; Detaili telg kõverdub
7.7. Millistel tingimustel tekib puhas lõige? Ristlõiked kulgevad üksteise suhtes detaili telje ristsihis; Ristlõiked jäävad paralleelseteks
7.8. Defineerige sisejõu staatiline seos?
sisejõu väärtuse saab pinge avaldist integreerides
7.9. Mis on pingus ?
Detaili punkti pingeseisund: koormatud detaili mingi punkti pingete hulk, mis kõik mõjuvad erinevates suundades
7.10. Defineerige ühtlane pingus! varda seisund, kus sama kaldega pindadel mõjuvad kogu varda ulatuses võrdsed pinged
7.11. Defineerige joonpingus!
koormatud detaili antud punktis on ainult üks nullist erinev peapinge
7.12. Mis on liitpingus?
varda mingi punkti pingeseisund, mis on määratud (kahe- tasandpingus ); (kolme- uumpingus) nullist erineva peapingega
7.13. Kuidas määratleda liitpinguses varda ohtliku ristlõike asukoht?***
7.14. Kuidas määratleda liitpinguses vardaristlõike ohtliku punkti asukoht?
7.15. Defineerige pinguse peasiht! =pinguse peapinge siht
7.16. Mis on pingeteooria? =seisukohad, mis annavad seosed pingete vahel sama punkti läbivatel (erinevatel) kaldpindadel
7.17. Mis on peapind ?
varda sellised sisepinnad, millel nihkepinged puuduvad (= 0)
7.18. Mis on peapinge?
peapindadel mõjuvad normaalpinged (tõmme ja/või surve)
7.19. Mitu peapinda on koormatud varda mingipunktis ja kuidas nad paiknevad? Koormatud varda igas punktis esineb kolm ristuvat peapinda
7.20. Kuids peapingeid tähistatakse?
7.21. Mis on tasandpingus?
detaili antud punktis mõjub kaks nullist erinevat peapinget
7.22. Kuidas paikneb antud punktis suurima nihkepingega sisepind peapindade suhtes? on peapindade suhtes alati 45° võrra kaldu
7.23. Kuidas paikne joonpinguse peapind? varda ristlõikepind
7.24. Kuidas arvutatakse pikke peapinge?
N -varda ristlõike
sisejõud, [N];
7.25. Kuids arvutatakse pikke suurim nihkepinge ?
normaalpinge/2
7.26. Kuidas arvutatakse puhta painde peapinge?
7.27. Kuidas arvutatakse puhta painde suurim nihkepinge?
mõjub ristlõikepinnal normaalpinge ;
7.28. Mis on ruumpingus?
varda mingi punkti pingeseisund, mis on määratud kolme nullist erineva peapingega
7.29. Kuidas põhimõtteliselt ruumpingust analüüsitakse?
Ruumpingust analüüsitakse kolme tasandpinguse kombinatsioonina, kus suurimad nihkepinged (ehk peanihkepinged) ; ja
mõjuvad pindadel, mis on vastavate peapindade suhtes 45° kaldu.
8. LIITKOORMATUD DETAILIDE TUGEVUS
8.1. Mis on vildakpaine ?
sama ristlõike mõlema peatelje suhtes mõjub paindemoment
8.2. Milline pinguse liik (joon-, tasand- või ruumpingus) on vildakpainde korral materjali sisepunktides? ruumiline paindeülesanne, mis taandatakse tasapinnalisteks paindeülesanneteks peatasandites
8.3. Määratlege vildakpainde tugevustingimus !
8.4. Kus paiknevad vildakpaindes nelikantristlõike ohtlikud punktid?
on ekstreemsed pingeväärtused alati ristlõike nurkades (mis asuvad pinnakeset läbivast null-joonest alati kõige kaugemal).
8.5. Kus paiknevad vildakpaindes ümar-ristlõike ohtlikud punktid?
on ekstreemsed pinge väärtused ristlõike serval
8.6. Kuidas paikneb vildakpainde korral detaili ristlõike null-joon pinnakeskme suhtes?
vildakpainde korral läbib null-joon alati ristlõike keset
8.7. Mis on ekstsentriline pike?
kahe paindemomendi ja pikijõu koosmõju detaili ristlõikes
8.8. Milline pinguse liik (joon-, tasand- või ruumpingus) on ekstsentrilise pikke korral materjali sisepunktides?***
8.9. Millised sisejõud tekivad vardas üldjuhul ekstsentrilise pikke korral?
sisejõud: pikijõud N ja ka kaks paindemomenti My ja Mz, mille väärtused piki varda telge ei muutu
8.10. Mis on ristlõike tuum? pinnakeset ümbritsev piirkond
8.11. Millisel juhul on varda normaalpinge epüür ühemärgiline (lisaks pikkele )? kui pikikoormus mõjub pinnakeskme ligidal, tekib ilmselt ühemärgiline, kuid mitteühtlane normaalpinge laotus ;tuuma sees mõjuv teljesihiline koormus tekitab ühemärgilise normaalpingelaotuse
8.12. Millisel juhul ei lõika ekstsentrilise pikke nulljoon ristlõikepinda?***
8.13. Määratlege ekstsentrilise pikke tugevustingimus!
*ristkülik-ristlõike puhul on ekstreemsed pinge väärtused alati (sõltumata nulljoone asukohast) ristlõike nurkades; *arvestades pikijõu N märki (survejõud on negatiivne, tõmbejõud on positiivne), saab nelikantristlõike normaalpinge ekstreemväärtused valemiga:
8.14. Kus paiknevad ekstsentrilises pikkes nelikant -ristlõike ohtlikud punktid? ristkülik-ristlõike puhul on ekstreemsed pinge väärtused alati (sõltumata nulljoone asukohast) ristlõike nurkades
8.15. Kus paiknevad ekstsentrilises pikkes ümarristlõike ohtlikud punktid?
ümar-ristlõike puhul on ekstreemsed pinge väärtused alati ristlõike serval
8.16. Kuidas muutub ekstsentriliselt surutud lühikese varda kandevõime koormuse ekstsentrilisuse suurenedes?***
8.17. Millisel juhul läbib ekstsentrilise pikke nulljoon ristlõike pinnakeset?***
8.18. Kuidas paikneb ekstsentrilise pikke korral detaili ristlõike null-joon pinnakeskme ja koormuse asukoha suhtes?***
8.19. Millistes pingeoludes on tugevusteooriad tarvilikud? ***
8.20. Mis tingib tugevusteooriate vajaduse?
Et vältida ohte = piirseisundi teke
8.21. Määratlege ekvivalentpinge!
Antud liitpingusele võrdohtliku joonpinguse pinge
8.22. Määratlege võrdohtlikud pingused!
Võrdse varuteguriga (erinevad) pingused
8.23. Määratlege liitpinguse tugevustingimus!
tugevustingimus võrdleb tegelikku pinget lubatava joonpingega
8.24. Mis on tugevusteooria ? teoreetilised kaalutlused erinevate pinguste ohtlikuse analüüsiks (oht = piirseisundi teke)
8.25. Määratlege kriteriaal-tugevusteooriate olemus!
- esitavad hüpoteese piirseisundi tekke peapõhjuse (piirseisundi kriteeriumi) kohta ning iga kriteeriumi arvväärtus määratakse lihtsa teimiga: *suurima normaalpinge teooria (I tugevusteooria); *suurima deformatsiooni teooria (II tugevusteooria); *suurima nihkepinge teooria (III tugevusteooria); *energeetiline teooria (IV tugevusteooria)
8.26. Määratlege fenomenoloogiliste tugevusteooriate olemus!
- põhinevad katseandmete matemaatilisel töötlemisel, süvenemata piirseisundi ekkemehanismi
8.27. Millisel hüpoteesil põhineb esimene tugevusteooria?
Piirseisund tekib (sõltumatult pinguse liigist) siis, kui moodulilt suurim normaalpinge antud
punktis saavutab teatud piirväärtuse:
8.28. Millisel hüpoteesil põhineb teine tugevusteooria?
Piirseisund tekib siis (sõltumatult pinguse liigist), kui moodulilt suurim suhteline joondeformatsioon antud punktis saavutab teatud piirväärtuse:
8.29. Millisel hüpoteesil põhineb kolmas tugevusteooria?
Piirseisund tekib siis (sõltumatult pinguse liigist), kui suurim nihkepinge antud punktis saavutab teatud piirväärtuse:
8.30. Millisel hüpoteesil põhineb neljas tugevusteooria?
Piirseisund tekib siis (sõltumatult pinguse liigist), kui deformatsiooni-energia tihedus antud punktis saavutab teatud piirväärtuse:
8.31. Milliseid tugevusteooriaid kasutatakse metallide puhul?
III; IV
8.32. Kumb annab konservatiivsema tulemuse, kolmas või neljas tugevusteooria? ***
8.33. Määratlege põikpaine!
-paindepingete ja lõikepingete koosmõju varda samas ristlõikes
8.34. Millal on vajalik tugevusarvutus põikpaindele?
tuleb teha juhtudel, kui: *sisejõudude (paindemomendi M ja põikjõu Q) suurimad või neile lähedased väärtused on detaili ühes ja samas ristlõikes; *detail on õhukeseseinalise profiiliga ja/või on ristlõike joonmõõtmetega võrreldes võrreldes lühike; * ühes ja samas ristlõike piirkonnas tekivad suurimate väärtustega lõike- ja
paindepinged.
8.35. Kus paiknevad painutatud ja väänatud ümar-ristlõike ohtlikud punktid? ümar-ristlõike ohtlikud punktid painde ja väände koosmõjul on alati ristlõike serva mingid diametraalsed punktid O1 ja O2
8.36. Määratlege ekvivalentne paindemoment?
8.37. Kuidas määratakse paindes ja väändes ümarvarda ohtliku ristlõike asukoht? *sisejõudude (paindemomendid My ja Mz ning väändemoment T) epüürid arvutatakse lõikemeetodiga *ekvivalentse paindemomendi epüüri saab koostada kolmanda tugevusteooria järgi valemiga:
8.38. Kus paiknevad painutatud ja väänatud nelikant-ristlõike ohtlikud punktid? suurimad paindepinge väärtused on alati nelikant-ristlõike külgedel, suurimad väändepinge väärtused on alati nelikant-ristlõike külgede keskel
8.39. Millised pinged mõjuvad painutatud ja väänatud nelikant-ristlõike ohtlikes punktides? ( Eelmine joonis); *O1-ristlõike nurk, kus on suurimad samamärgilised (+ või -) paindepinge väärtused
*O2-punkt, kus on suurim paindepinge väärtus
ja suurim väändepinge väärtus
(muud pinged puuduvad); *O3-punkt, kus on suurim paindepinge väärtus
ja suurim väändepinge väärtus (muud pinged puuduvad).
8.40. Määratlege varda tugevustingimus painde ja väände koosmõjul?
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