Externe krachten in sterkte van materialen zijn onderverdeeld in actief En reactief(verbindingsreacties). Ladingen zijn actieve externe krachten.
Ladingen per applicatiemethode
Volgens applicatiemethode ladingen er zijn volumineus(eigen gewicht, traagheidskrachten) die inwerken op elk oneindig klein volume-element, en op oppervlakte-elementen. Oppervlaktebelastingen zijn verdeeld in geconcentreerde ladingen En verdeelde lasten.
Verdeelde ladingen worden gekenmerkt door druk - de verhouding van de kracht die inwerkt op een oppervlakte-element dat loodrecht op het oppervlak van dit element staat en wordt uitgedrukt in het Internationale Systeem van Eenheden (SI) in pascal, megapascal (1 PA = 1 N/m2 ; 1 MPa = 106 Pa), enz. enz., en in het technische systeem - in kilogram kracht per vierkante millimeter, enz. (kgf/mm2, kgf/cm2).
In vergelijkingsmateriaal worden ze vaak meegenomen oppervlaktebelastingen, verdeeld over de lengte van het structurele element. Dergelijke belastingen worden gekenmerkt door intensiteit, meestal aangeduid met q en uitgedrukt in newton per meter (N/m, kN/m) of in kilogram kracht per meter (kgf/m, kgf/cm), enz.
Laadt op basis van de aard van veranderingen in de loop van de tijd
Op basis van de aard van veranderingen in de loop van de tijd worden ze onderscheiden statische belastingen- langzaam oplopend van nul naar de uiteindelijke waarde en dan niet veranderend; En dynamische belastingen grote traagheidskrachten veroorzaken.
28. Dynamische, cyclische belasting, het concept van uithoudingsvermogen.
Dynamische belasting is een belasting die gepaard gaat met de versnelling van deeltjes van het betreffende lichaam of delen die ermee in contact komen. Dynamische belasting treedt op wanneer snel toenemende krachten worden uitgeoefend of bij versnelde beweging van het onderzochte lichaam. In al deze gevallen is het noodzakelijk om rekening te houden met de traagheidskrachten en de resulterende beweging van de massa's van het systeem. Bovendien kunnen dynamische belastingen worden onderverdeeld in impact en revariabel.
Impactbelasting (impact) is een belasting waarbij de versnelling van lichaamsdeeltjes in zeer korte tijd sterk van waarde verandert (plotselinge belasting). Merk op dat, hoewel impact een dynamisch type belasting is, bij het berekenen van impact in een aantal gevallen traagheidskrachten worden verwaarloosd.
Herhaaldelijk variabele (cyclische) belasting – belastingen die in de loop van de tijd in omvang (en mogelijk in teken) veranderen.
Cyclische belasting is een verandering in de mechanische en fysische eigenschappen van een materiaal onder invloed van langdurige spanningen en spanningen die in de loop van de tijd cyclisch veranderen.
Uithoudingsvermogen(Ook begrenzing vermoeidheid) - in de krachtwetenschappen: een van de sterkte-eigenschappen van een materiaal dat het kenmerkt uithoudingsvermogen, dat wil zeggen het vermogen om belastingen te absorberen die cyclische spanningen in het materiaal veroorzaken.
29. Het concept van materiaalvermoeidheid, factoren die de weerstand tegen vermoeidheidsfalen beïnvloeden.
Materiële vermoeidheid- in de materiaalkunde - het proces van geleidelijke accumulatie van schade onder invloed van variabele (vaak cyclische) spanningen, leidend tot een verandering in de eigenschappen ervan, de vorming van scheuren, hun ontwikkeling en vernietiging materiaal voor de opgegeven tijd.
Effect van stressconcentratie
Op plaatsen waar er een scherpe verandering is in de dwarsafmetingen van het onderdeel, gaten, groeven, groeven, schroefdraden, enz., zoals weergegeven in paragraaf 2.7.1, treedt een lokale toename van de spanning op, waardoor de uithoudingsvermogenlimiet aanzienlijk wordt verminderd in vergelijking met die voor gladde cilindrische monsters. Met deze reductie wordt rekening gehouden door deze in de berekeningen op te nemen effectieve stressconcentratiefactor, die de verhouding weergeeft van de uithoudingsvermogenslimiet van een glad monster onder een symmetrische cyclus tot de uithoudingsvermogenslimiet van een monster met dezelfde afmetingen, maar met een of andere stressconcentrator:
.
2.8.3.2. Invloed van onderdeelafmetingen
Er is experimenteel vastgesteld dat naarmate de omvang van het testmonster toeneemt, de uithoudingsvermogenlimiet ervan afneemt ( schaaleffect). Dit wordt verklaard door het feit dat met toenemende omvang de kans op heterogeniteit in de structuur van materialen en de interne defecten (holtes, gasinsluitsels) toeneemt, en ook door het feit dat bij het produceren van kleine monsters de verharding (verharding) van de oppervlaktelaag vindt plaats op een relatief grotere diepte dan die van de monsters met grote afmetingen.
De invloed van de afmetingen van onderdelen op de waarde van de uithoudingslimiet wordt in aanmerking genomen door de coëfficiënt ( schaal factor), wat de verhouding is van de uithoudingsvermogenslimiet van een onderdeel met bepaalde afmetingen tot de uithoudingsvermogenslimiet van een laboratoriummonster met een vergelijkbare configuratie met kleine afmetingen:
.
2.8.3.3. Invloed van de toestand van het oppervlak
Sporen van een snijgereedschap, scherpe markeringen en krassen zijn de bron van microscheuren door vermoeiing, wat leidt tot een afname van de duurzaamheidslimiet van het materiaal.
De invloed van de oppervlakteconditie op de uithoudingslimiet in een symmetrische cyclus wordt gekenmerkt door coëfficiënt oppervlaktekwaliteit, wat de verhouding is tussen de duurzaamheidslimiet van een onderdeel met een bepaalde oppervlaktebehandeling en de duurzaamheidslimiet van een grondig gepolijst monster:
.
2.8.3.4. Effect van oppervlakteverharding
Verschillende methoden voor oppervlakteharding (mechanisch harden, chemisch-thermisch en hittebehandeling) kan de waarde van de oppervlaktekwaliteitscoëfficiënt aanzienlijk verhogen (tot 1,5 ... 2,0 keer of meer in plaats van 0,6 ... 0,8 keer voor onderdelen zonder uitharding). Bij de berekeningen wordt hiermee rekening gehouden door de coëfficiënt in te voeren.
2.8.3.5. Impact van cyclusasymmetrie
De oorzaak van vermoeiingsbreuk van een onderdeel zijn langwerkende wisselspanningen. Maar, zoals experimenten hebben aangetoond, neemt met een toename van de sterkte-eigenschappen van een materiaal hun gevoeligheid voor cyclusasymmetrie toe, d.w.z. de constante component van de cyclus “draagt” bij aan de vermindering van de vermoeiingssterkte. Met deze factor wordt rekening gehouden door de coëfficiënt.
Constante belasting.(Q) Afhankelijk van de duur van de actie worden belastingen verdeeld in permanent en tijdelijk. Constante belastingen zijn het gewicht van dragende en omsluitende constructies van gebouwen en constructies, het gewicht en de druk van de bodem, het effect van het voorspannen van gewapende betonconstructies.
Tijdelijke ladingen. Langdurige belastingen(P) . Deze omvatten: gewicht stationaire apparatuur op de vloeren van machines, apparaten, motoren, containers, enz.; druk van gassen, vloeistoffen, korrelige lichamen in containers; het gewicht van specifieke inhoud in magazijnen, koelkasten, archieven, bibliotheken en soortgelijke gebouwen en constructies; het deel van de belasting dat is vastgesteld door de normen in residentiële gebouwen, in kantoor- en woongebouwen; technologische effecten op de lange termijn van stationaire apparatuur; lasten van één hangende kraan of één bovenloopkraan, vermenigvuldigd met coëfficiënten: 0,5, 0,6...afhankelijk van het type kraan
Kortdurende belastingen.(S) Deze omvatten: het gewicht van mensen, onderdelen en materialen in onderhouds- en reparatieruimten voor apparatuur - gangpaden en andere gebieden zonder apparatuur; een deel van de belasting op de vloeren van woningen en openbare gebouwen; belastingen die ontstaan tijdens de vervaardiging, het transport en de installatie van structurele elementen; lasten van bovenloop- en bovenloopkranen die worden gebruikt bij de constructie of exploitatie van gebouwen en constructies; sneeuw- en windbelasting; temperatuur klimatologische invloeden.
Speciale ladingen. Deze omvatten: seismische en explosieve effecten; belasting veroorzaakt door defecten of defecten aan apparatuur en plotselinge verstoringen technologisch proces(bijvoorbeeld bij een sterke stijging of daling van de temperatuur, enz.); de effecten van ongelijkmatige vervormingen van de basis, vergezeld van een radicale verandering in de structuur van de bodem (bijvoorbeeld vervorming van verzakkingsbodems tijdens het weken of permafrostbodems tijdens ontdooien), enz.
Standaard ladingen. Ze worden vastgesteld door normen of nominale waarden. Standaard permanente belastingen worden genomen op basis van de ontwerpwaarden van de geometrische en structurele parameters en op basis van de gemiddelde dichtheidswaarden. Standaard tijdelijke technologische en installatiebelastingen worden vastgesteld volgens hoogste waarden bedoeld voor normaal gebruik; sneeuw en wind - volgens het gemiddelde van de jaarlijkse ongunstige waarden of volgens ongunstige waarden die overeenkomen met een bepaalde gemiddelde periode van hun herhalingen.
Ontwerpbelastingen. Hun waarden bij het berekenen van constructies voor sterkte en stabiliteit worden bepaald door de standaardbelasting te vermenigvuldigen met de belastingveiligheidsfactor γf, meestal groter dan één. Betrouwbaarheidsfactor onder invloed van het gewicht van beton- en gewapende betonconstructies γ f-1>1. De betrouwbaarheidscoëfficiënt onder invloed van het gewicht van constructies, gebruikt bij het berekenen van de stabiliteit van de positie tegen drijven, kapseizen en glijden, evenals in andere gevallen waarin een afname van de massa de bedrijfsomstandigheden van de constructie verslechtert, wordt geaccepteerd γ f=0,9. Bij het berekenen van constructies in de bouwfase worden de berekende kortetermijnbelastingen vermenigvuldigd met een factor 0,8. Bij het berekenen van constructies op basis van vervormingen en verplaatsingen (volgens de tweede groep grenstoestanden) worden de ontwerpbelastingen gelijk gesteld aan de standaardwaarden met een coëfficiënt γt = 1.
Combinatie van ladingen. Er moeten structuren voor ontworpen worden diverse combinaties belastingen of de krachten die daarmee overeenkomen, als de berekening wordt uitgevoerd volgens het inelastische toestandsschema. Afhankelijk van de samenstelling van de belastingen waarmee rekening wordt gehouden, worden de volgende onderscheiden: basiscombinaties, inclusief constante, langdurige en korte termijnbelastingen of krachten daarvan; bijzondere combinaties inclusief constante, lange termijn, mogelijke korte termijn en een van de speciale belastingen of inspanningen die daaruit voortkomen.
In de hoofdcombinaties worden, wanneer rekening wordt gehouden met ten minste twee tijdelijke belastingen, hun berekende waarden (of de overeenkomstige inspanningen) vermenigvuldigd met combinatiecoëfficiënten gelijk aan: voor langdurige belastingen f1 = 0,95; voor de korte termijn f2=0,9. Wanneer rekening wordt gehouden met één tijdelijke belasting, geldt f1 = f2 = l. Wanneer rekening wordt gehouden met drie of meer kortetermijnbelastingen, staan de normen toe dat hun berekende waarden worden vermenigvuldigd met combinatiecoëfficiënten: f 2 =l- voor de eerste belangrijkste kortetermijnbelasting; f 2 = 0,8 - voor de tweede; f2 = 0,6 - voor de rest.
In speciale combinaties voor langdurige belastingen f1 = 0,95, voor korte termijn belastingen f 2 = 0,8, behalve in de gevallen gespecificeerd in de ontwerpnormen voor gebouwen en constructies in seismische gebieden.
Classificatie van ladingen.
Statistisch belasting (Afb. 18.2 A) veranderen niet in de loop van de tijd of veranderen zeer langzaam. Bij statistische belastingen worden sterkteberekeningen uitgevoerd.
Hervariabelen belastingen (Fig. 18.26) veranderen herhaaldelijk van waarde of waarde en teken. De werking van dergelijke belastingen veroorzaakt metaalmoeheid.
Dynamisch belastingen (Fig. 18.2c) veranderen in korte tijd van waarde, ze veroorzaken grote versnellingen en traagheidskrachten en kunnen leiden tot plotselinge vernietiging van de constructie.
Uit de theoretische mechanica is bekend dat dit, afhankelijk van de wijze van aanbrengen van belastingen, mogelijk is gefocust of gedistribueerd op het oppervlak.
In werkelijkheid vindt de overdracht van belasting tussen onderdelen niet op een punt plaats, maar op een bepaald gebied, d.w.z. de belasting wordt verdeeld.
Als het contactoppervlak echter verwaarloosbaar klein is in vergelijking met de afmetingen van het onderdeel, wordt de kracht als geconcentreerd beschouwd.
Bij het berekenen van echte vervormbare lichamen in de weerstand van materialen is het niet nodig om de verdeelde belasting te vervangen door een geconcentreerde belasting.
De axioma's van de theoretische mechanica over de sterkte van materialen worden in beperkte mate gebruikt.
Je kunt geen krachtenpaar overbrengen naar een ander punt op een onderdeel, een geconcentreerde kracht langs de actielijn verplaatsen, en je kunt bij het bepalen van verplaatsingen een systeem van krachten niet vervangen door een resultante. Al het bovenstaande verandert de verdeling van interne krachten in de structuur.
Vormen van structurele elementen
Alle vormen zijn teruggebracht tot drie typen, gebaseerd op één kenmerk.
1. Straal- elk lichaam waarvan de lengte aanzienlijk groter is dan andere afmetingen.
Afhankelijk van de vorm van de lengteas en dwarsdoorsneden worden verschillende soorten balken onderscheiden:
Permanente rechte straal dwarsdoorsnede(Afb. 18.3a);
Rechte getrapte balk (Fig. 18.35);
Gebogen balk (Fig. 18.Sv).
2. Plaat- elk lichaam waarvan de dikte aanzienlijk minder is dan andere afmetingen (Fig. 18.4).
3. Array- een lichaam met drie maten van dezelfde volgorde.
Controle vragen en taken
1. Wat wordt sterkte, stijfheid en stabiliteit genoemd?
2. Volgens welk principe worden belastingen geclassificeerd in de weerstand van materialen? Tot welk soort schade leiden herhaalde variabele belastingen?
4. Welk lichaam wordt een balk genoemd? Teken een willekeurige balk en geef de as van de balk en de dwarsdoorsnede aan. Welke lichamen worden platen genoemd?
5. Wat is vervorming? Welke vervormingen worden elastisch genoemd?
6. Bij welke vervormingen is voldaan aan de wet van Hooke? Formuleer de wet van Hooke.
7. Wat is het principe van initiële maten?
8. Wat is de aanname van de continue structuur van materialen? Verklaar de aanname van homogeniteit en isotropie van materialen.
LEZING 19
Onderwerp 2.1. Basisvoorzieningen. Externe en interne belastingen, sectiemethode
Ken de methode van secties, interne krachtfactoren, spanningscomponenten.
In staat zijn om soorten belastingen en interne krachtfactoren in dwarsdoorsneden te bepalen.
Tijdens bedrijf ervaren structurele elementen externe invloeden, die worden beoordeeld aan de hand van de omvang van de externe kracht. Externe krachten omvatten actieve krachten en reacties van steunen.
Onder invloed van externe krachten ontstaan er interne elastische krachten in het onderdeel, waarbij ernaar wordt gestreefd het lichaam terug te brengen naar zijn oorspronkelijke vorm en grootte.
Externe krachten moeten worden bepaald door methoden uit de theoretische mechanica, en interne krachten moeten worden bepaald door de belangrijkste methode voor de sterkte van materialen: de methode van secties.
Bij de weerstand van materialen worden lichamen in evenwicht beschouwd. Om problemen op te lossen worden evenwichtsvergelijkingen gebruikt die zijn verkregen in de theoretische mechanica voor een lichaam in de ruimte.
Er wordt gebruik gemaakt van het coördinatensysteem dat bij het lichaam hoort. Vaker wordt de lengteas van een onderdeel aangegeven z, wordt de oorsprong van de coördinaten uitgelijnd met de linkerrand en in het zwaartepunt van de sectie geplaatst.
Sectiemethode
De methode van secties bestaat uit het mentaal ontleden van een lichaam met een vlak en het overwegen van het evenwicht van elk van de afgesneden delen.
Als het hele lichaam in balans is, dan is elk deel ervan in balans onder invloed van externe en interne krachten. Interne krachten worden bepaald uit evenwichtsvergelijkingen die voor het betreffende lichaamsdeel zijn opgesteld.
We ontleden het lichaam over het vlak (Fig. 19.1). Laten we naar de rechterkant kijken. Externe krachten werken erop in F4; F5; F6 en interne elastische krachten q tot, verdeeld over de afdeling. Het systeem van verdeelde krachten kan worden vervangen door de hoofdvector Ro , geplaatst in het zwaartepunt van de sectie, en het totale krachtmoment.
Het hoofdmoment wordt meestal ook weergegeven in de vorm van momenten van krachtparen in drie projectievlakken:
M x- koppel ten opzichte van Oh;Mijn - koppel ten opzichte van O y, M z - koppel ongeveer Oz.
De resulterende componenten van elastische krachten worden genoemd interne machtsfactoren. Elk van de interne krachtfactoren veroorzaakt een bepaalde vervorming van het onderdeel. Interne krachtfactoren balanceren de externe krachten die op dit element van het onderdeel worden uitgeoefend. Met behulp van zes evenwichtsvergelijkingen kunnen we de grootte van de interne krachtfactoren verkrijgen:
Uit de bovenstaande vergelijkingen volgt dat:
N z - longitudinale kracht, Oz externe krachten die inwerken op het afgesneden deel van de balk; veroorzaakt spanning of compressie;
Q x - schuifkracht, gelijk aan de algebraïsche som van projecties op de as Oh
Q y - schuifkracht, gelijk aan de algebraïsche som van projecties op de as OU externe krachten die op het afgesneden deel inwerken;
krachten Q x en Q y veroorzaken een afschuiving van de sectie;
M z - koppel, gelijk aan de algebraïsche som van de momenten van externe krachten ten opzichte van de lengteas Oz-, zorgt ervoor dat de balk verdraait;
M x - buigmoment, gelijk aan de algebraïsche som van de momenten van externe krachten ten opzichte van de koelmiddelas;
Mijn y - buigmoment, gelijk aan de algebraïsche som van de momenten van externe krachten ten opzichte van de Oy-as.
De momenten M x en My zorgen ervoor dat de straal in het overeenkomstige vlak buigt.
Spanningen
Sectiemethode stelt u in staat de waarde van de interne krachtfactor in de sectie te bepalen, maar maakt het niet mogelijk om de wet van de verdeling van interne krachten over de sectie vast te stellen. Om de sterkte te beoordelen, is het noodzakelijk om de grootte van de kracht op elk punt in de dwarsdoorsnede te bepalen.
De intensiteit van interne krachten op een doorsnedepunt wordt genoemd mechanische spanning. Spanning karakteriseert de hoeveelheid interne kracht per eenheid dwarsdoorsnedeoppervlak.
Beschouw een balk waarop een externe belasting wordt uitgeoefend (Fig. 19.2). Door het gebruiken van sectie methode laten we de balk doorsnijden met een dwarsvlak, het linkerdeel weggooien en het evenwicht van het resterende rechterdeel bekijken. Selecteer een klein gebied op het snijvlak AA. De resultante van de interne elastische krachten werkt op dit gebied.
Spanning richting p gem valt samen met de richting van de interne kracht in deze sectie.
Vector p gem genaamd volledige spanning. Het is gebruikelijk om het in twee vectoren te ontbinden (Fig. 19.3): τ - liggend in het sectiegebied en σ - loodrecht op de locatie gericht.
Als de vector ρ - ruimtelijk, dan is het verdeeld in drie componenten:
Classificatie van externe belastingen die op structurele elementen inwerken.
Algemene classificatie structurele elementen.
Technische objecten en structuren bestaan uit afzonderlijke onderdelen en elementen die sterk variëren in vorm, grootte en andere parameters en kenmerken. Vanuit het oogpunt van technische berekeningen is het gebruikelijk om vier hoofdgroepen structurele elementen te onderscheiden: staven, platen, omhulsels en arrays.
Staven– dit zijn rechte of gebogen structuurelementen waarbij één dimensie (lengte) significant groter is dan twee andere dimensies (in een ruimtelijk orthogonaal coördinatensysteem), zie Figuur 20. Voorbeelden van structuurelementen zoals staven: poten van een stoel of tafel, kolom van een bouwconstructie, hijskabelwagens, versnellingspook van een auto, enz.
Z Gebogen staaf
Rechte staaf
Figuur 20. Diagrammen van structurele elementen van het staaftype
T (plaatdikte)
Figuur 21. Diagram van een ontwerpelement van het plaattype
Figuur 22. Diagram van een structuurelement van het schaaltype (cilindrisch)
Rijst. 23. Diagram van een structureel element van het array-type
Platen- dit zijn vlakke structuurelementen waarbij de ene maat (dikte) aanzienlijk kleiner is dan de andere twee. Voorbeelden van borden: tafelblad; muren en plafonds van gebouwen, enz., zie Figuur 21, waaruit duidelijk blijkt dat de dikte van de plaat aanzienlijk minder is dan de twee afmetingen in bovenaanzicht.
Schelpen– deze zijn niet vlak dunwandige elementen constructies waarbij één maat (wanddikte) aanzienlijk kleiner is dan andere maten. Voorbeelden van omhulsels: pijpleidingen voor het transporteren van vloeibare en gasvormige producten (cilindrische omhulsels); Cilindrische, bolvormige of gecombineerde houders voor vloeistoffen; conische bakken voor bulkmaterialen; niet-vlakke coatings van verschillende structuren, enz., zie figuur 22, die een cilindrische schaal toont (dunwandige cilindrische buis), waarbij de wanddikte aanzienlijk kleiner is dan de diameter en lengte.
Arrays- dit zijn structuurelementen waarbij alle drie de maten vergelijkbaar zijn. Voorbeelden van arrays: funderingsblokken machines, machines en constructies bouwen; massieve brugsteunen, enz., zie Figuur 23.
In de cursussen “Technische Mechanica” en “Kracht van materialen” grootste aandacht is gewijd aan de fundamentele studie van structurele elementen zoals staven. Platen, schelpen en arrays worden bestudeerd in geavanceerde cursussen Sterkte van materialen en speciale cursussen.
Geconcentreerde krachten- dit zijn krachten die op het oppervlak van een constructie-element worden uitgeoefend, waarvan de afmetingen, vergeleken met de afmetingen van het gehele oppervlak van het constructie-element, kunnen worden verwaarloosd. In de regel zijn geconcentreerde krachten het resultaat van de invloed van een ander lichaam (in het bijzonder een ander structureel element) op een bepaald lichaam (structureel element). In veel praktisch belangrijke gevallen geconcentreerd
krachten kunnen worden beschouwd als uitgeoefend op een structureel element op een punt zonder merkbare schade aan de nauwkeurigheid van technische berekeningen. Meeteenheden voor geconcentreerde krachten N (Newton), kN (kilonewton), enz.
Volumekrachten- dit zijn krachten die over het gehele volume van een constructie-element worden uitgeoefend, bijvoorbeeld verdeelde zwaartekrachtkrachten. Meeteenheden van verdeelde volumetrische krachten N/m 3, kN/m 3, enz. De totale zwaartekracht (N, kN) van een constructie-element wordt in berekeningen vaak conventioneel in aanmerking genomen als een geconcentreerde kracht die wordt uitgeoefend op een punt dat wordt genoemd zijn zwaartepunt.
Verdeelde krachten (belastingen)- dit zijn krachten die worden uitgeoefend op een deel van de oppervlakte (of lengte) van een vervormbaar lichaam, evenredig aan de afmetingen van het gehele lichaam. Er zijn oppervlakkig verdeelde krachten (belastingen), waarvan de meeteenheden N/m 2, kN/m 2, enz. zijn. (bijvoorbeeld verdeelde sneeuwbelastingen op daken van gebouwen), evenals lineair verdeelde belastingen (over de lengte van structurele elementen), waarvan de meeteenheden N/m, kN/m, enz. zijn. (bijvoorbeeld verdeelde drukkrachten van platen ondersteund op balken van bouwconstructies).
Statische krachten (belastingen)– dit zijn krachten (belastingen) die hun waarde, positie en werkingsrichting niet (of insignificant) veranderen tijdens de werking van de constructie.
Dynamische krachten (belastingen)– dit zijn krachten (belastingen) die in korte tijd hun waarde, positie en/of richting aanzienlijk veranderen en trillingen van de constructie veroorzaken.
Nominale belastingen– dit zijn de normale maximale belastingen die optreden tijdens de werking van de constructie.
Controlevragen:
1) Wat wordt er bestudeerd in de cursus Sterkte van materialen? Wat is de betekenis ervan voor hoogopgeleide technische professionals?
2) Wat zijn externe belastingen en interne krachten?
3) Leg de begrippen vervorming, sterkte, stijfheid en stabiliteit uit.
4) Verklaar de begrippen homogeniteit, continuïteit, isotropie en anisotropie.
5) Geef een classificatie van structurele elementen.
6) Geef een classificatie van externe belastingen die op structurele elementen inwerken.
1. Alexandrov A.V. en anderen. Leerboek voor universiteiten - M.: Hoger. school, 2001. – 560 p. (pag. 5...20).
2. Stepin P.A. Sterkte van materialen. – M.: Hoger. school, 1983. – 303 p. (pag. 5...20).
3. Handboek over de sterkte van materialen/Pisarenko G.S. en anderen - Kiev: Naukova Dumka, 1988. - 737 p. (pag. 5...9).
Taken testen voor SRS– met behulp van onderwijsliteratuur informatie uitbreiden over de volgende kwesties:
1) wat zijn elastische krachten?
2) wat is de essentie van het principe van de afwezigheid van initiële interne inspanningen in het lichaam (p. 9-10)?
3) wat zijn de principes voor het schematiseren van externe belastingen die inwerken op structurele elementen die worden gebruikt in technische berekeningen (p. 8-11)?
4) het principe van onafhankelijkheid van de werking van krachten uitleggen (, pp. 18-20; , p. 10)?
5) het principe van Saint-Venant uitleggen (, pp. 10-11);
6) wat is het verschil tussen vervorming en verplaatsing (, pp. 17-18; , pp. 13-14)?;
7) algemeen concept over de methode van secties (, pp. 13-16;, pp. 14-17);
8) het algemene concept van spanningen in een vervormbaar lichaam, aanduidingen van normale en tangentiële spanningen (, pp. 13-15;, pp. 17-20).
9) classificatie van externe belastingen die op structurele elementen inwerken (zie paragraaf 5.3).
Lezing 6. Onderwerp 6. “Centrale spanning-compressie van rechte stijve staven”
Doel van de lezing– schets inleidende bepalingen over het onderwerp, de essentie en toepassing van de sectiemethode voor het bepalen van interne krachten in staven onder centrale trek-compressie; geven basisconcepten over diagrammen van interne inspanningen.
Externe krachten in sterkte van materialen zijn onderverdeeld in actief En reactief(verbindingsreacties). Belastingen zijn actieve externe krachten.
Ladingen per applicatiemethode
Volgens de toepassingsmethode kunnen belastingen volumetrisch zijn (eigen gewicht, traagheidskrachten), die inwerken op elk oneindig klein element van het volume en het oppervlak. Oppervlaktebelastingen zijn verdeeld in geconcentreerde ladingen En verdeelde lasten.
Verdeelde ladingen worden gekenmerkt door druk - de verhouding van de kracht die inwerkt op een oppervlakte-element dat loodrecht op het oppervlak van dit element staat en wordt uitgedrukt in het Internationale Systeem van Eenheden (SI) in pascal, megapascal (1 PA = 1 N/m2 ; 1 MPa = 106 Pa), enz. d., en in technisch systeem– in kilogram kracht per vierkante millimeter enz. (kgf/mm2, kgf/cm2).
In vergelijkingsmateriaal worden ze vaak meegenomen oppervlaktebelastingen, verdeeld over de lengte van het structurele element. Dergelijke belastingen worden gekenmerkt door intensiteit, meestal aangeduid met q en uitgedrukt in newton per meter (N/m, kN/m) of in kilogram kracht per meter (kgf/m, kgf/cm), enz.
Laadt op basis van de aard van veranderingen in de loop van de tijd
Op basis van de aard van veranderingen in de loop van de tijd worden ze onderscheiden statische belastingen- langzaam oplopend van nul naar de uiteindelijke waarde en dan niet veranderend; En dynamische belastingen groot veroorzaken