XIX-XX зууны төгсгөлд. шинэ төрлийн машин, суурилуулалт, бүтээн байгуулалт, өдөр тутмын амьдралд нэвтэрч байгаатай холбогдуулан Тээврийн хэрэгсэлцаг хугацааны хувьд мөчлөгөөр өөрчлөгддөг ачааллын дор ажиллаж байгаа нь одоо байгаа тооцооны аргууд нь ийм бүтцийг тооцоолох найдвартай үр дүнг өгөхгүй байсан нь тогтоогджээ. Ийм үзэгдэлтэй анх удаа тулгарсан төмөр замын тээвэрвагон, уурын зүтгүүрийн тэнхлэгүүд эвдэрсэнтэй холбоотой хэд хэдэн гамшиг тохиолдсон үед.
Хожим нь эвдрэлийн шалтгаан нь хөдөлгөөний явцад үүссэн ээлжлэн стресс байсан нь тогтоогджээ галт тэрэгдугуйтай хамт вагоны тэнхлэгийн эргэлтээс үүдэлтэй. Гэсэн хэдий ч урт хугацааны ашиглалтын явцад метал нь болор бүтэцээ өөрчилдөг гэж анх санал болгосон. ядарсан.Энэ таамаглал батлагдаагүй ч инженерийн практикт "ядаргааны тооцоо" гэсэн нэр хадгалагдан үлджээ.
Цаашдын судалгааны үр дүнд үндэслэн ядаргаа нь тухайн хэсгийн материалд орон нутгийн гэмтэл хуримтлагдаж, ан цав үүссэнтэй холбоотой болохыг тогтоожээ. Чичиргээ болон бусад төрлийн цаг хугацааны ачаалалд өртдөг янз бүрийн машин, тээврийн хэрэгсэл, машин хэрэгсэл болон бусад суурилуулалтыг ажиллуулах явцад тохиолддог эдгээр процессуудыг доор авч үзэх болно.
Цилиндр хэлбэрийн дээжийг нэг төгсгөлд нь буланд бэхэлсэн, нөгөө талд нь чөлөөтэй, төгсгөлд нь холхивчоор дамжуулан хүчийг авч үзье. Ф(Зураг 16.1).
Цагаан будаа. 16.1.
Дээжийн гулзайлтын моментийн график шугаман байдлаар өөрчлөгдөж, түүний хамгийн их утга нь тэнцүү байна Ф.И.Дээжийн хөндлөн огтлолын цэгүүдэд ГЭХДЭЭболон ATдээд тал нь байдаг үнэмлэхүй үнэ цэнэхүчдэл. L цэг дэх хэвийн стрессийн утга нь байх болно
Дээжийг хөндлөн огтлолын цэгээс өнцгийн хурдаар эргүүлэх тохиолдолд гулзайлтын моментийн үйл ажиллагааны хавтгайтай харьцуулахад байрлалаа өөрчилдөг. үед тонцлог цэг ГЭХДЭЭφ = ω/ өнцгөөр эргэлдэж, шинэ байрлалд дуусна ГЭХДЭЭ"(Зураг 16.2, a).
Цагаан будаа. 16.2.
Ижил материаллаг цэгийн шинэ байрлал дахь стресс нь тэнцүү байх болно
Үүний нэгэн адил бид бусад цэгүүдийг авч үзээд цэгүүдийн байрлал өөрчлөгдсөний улмаас дээж эргэх үед косинусын хуулийн дагуу хэвийн стресс өөрчлөгддөг гэсэн дүгнэлтэд хүрч болно (Зураг 16.2, б).
Ядаргааны дутагдлын үйл явцыг тайлбарлахын тулд материалын талаархи үндсэн таамаглал, тухайлбал тасралтгүй байдлын таамаглал ба нэгэн төрлийн байдлын таамаглалаас татгалзах шаардлагатай болно. Бодит материал нь тийм ч тохиромжтой биш юм. Дүрмээр бол материал нь эхэндээ болор тор, нүх сүв, бичил хагарал, гадны хольц зэрэг согогийг агуулдаг бөгөөд энэ нь материалын бүтцийн нэг төрлийн бус байдлын шалтгаан болдог. Циклийн ачааллын нөхцөлд бүтцийн нэг төрлийн бус байдал нь стрессийн талбайн жигд бус байдалд хүргэдэг. Хэсгийн хамгийн сул хэсэгт бичил хагарал үүсч, цаг хугацааны өөрчлөлтийн нөлөөн дор ургаж, нэгдэж, болж хувирдаг. үндсэн хагарал.Хүчдэлийн бүсэд ороход хагарал нээгдэж, шахалтын бүсэд эсрэгээр хаагдана.
Эхний хагарал үүсч, түүний хөгжил эхэлдэг жижиг орон нутгийн газрыг нэрлэдэг ядаргааны голомтот.Ийм талбай нь дүрмээр бол эд ангиудын гадаргуугийн ойролцоо байрладаг боловч ямар нэгэн гэмтэл гарсан тохиолдолд материалын гүнд харагдах байдлыг үгүйсгэхгүй. Хэд хэдэн ийм бүс нутгууд нэгэн зэрэг оршин тогтнохыг үгүйсгэхгүй тул хэсгийг устгах нь хоорондоо өрсөлддөг хэд хэдэн төвөөс эхэлж болно. Хагарлын хөгжлийн үр дүнд хугарал үүсэх хүртэл хөндлөн огтлол нь сулардаг. Амжилтгүй болсны дараа ядаргааны хагарлын тархалтын бүсийг танихад харьцангуй хялбар байдаг. Ядаргааны улмаас эвдэрсэн хэсгийн хэсэгт хоёр эрс ялгаатай газар байдаг (Зураг 16.3).
Цагаан будаа. 16.3.
1 - ан цав үүсэх талбай; 2 - хэврэг хугарлын бүс
Бүс нутаг 1 гялалзсан гөлгөр гадаргуугаар тодорхойлогддог бөгөөд материалд харьцангуй бага хурдтайгаар явагддаг устгах үйл явцын эхлэлтэй тохирч байна. Дээр эцсийн шатүйл явц, хэсэг нь хангалттай сулрах үед хэсэг нь нуранги шиг хурдан сүйрэлд ордог. Зураг дээрх эцсийн шат. 16.3 талбайтай тохирч байна 2, эд анги нь хурдан эцсийн эвдрэлээс болж барзгар, барзгар гадаргуутай байдаг.
Үүнийг тэмдэглэх нь зүйтэй онолын судалгааМеталлын ядаргааны бат бөх байдал нь энэ үзэгдлийн нарийн төвөгтэй байдал, олон хүчин зүйлээс шалтгаалж ихээхэн бэрхшээлтэй холбоотой байдаг. Энэ шалтгааны улмаас чухал хэрэгсэлболдог феноменологийн хандлага.Ихэнх тохиолдолд ядрах хэсгүүдийг тооцоолох томъёог туршилтын үр дүнд үндэслэн олж авдаг.
Ашиглалтын нөхцөлд ихэнх машины эд анги нь цаг хугацааны явцад мөчлөгөөр өөрчлөгддөг хувьсах хүчдэлтэй байдаг. Эвдрэлийн дүн шинжилгээ нь машины эд ангиудын материал нь удаан хугацааны туршид үйлчилдэг болохыг харуулж байна хувьсах ачаалал, суналтын бат бэх ба уналтын бат бэхээс бага хүчдэлд бүтэлгүйтэж болно.
Хувьсах ачааллын давтан үйлдлээс үүссэн материалын эвдрэлийг ядаргаа гэж нэрлэдэг материаллаг ядаргаа.
Ядаргааны эвдрэл нь материалд бичил хагарал үүсэх, материалын бүтцийн нэг төрлийн бус байдал, боловсруулалтын ул мөр, гадаргуугийн эвдрэл, стрессийн концентрацийн үр дүнд үүсдэг.
Тэсвэр тэвчээрХувьсах стрессийн нөлөөн дор материалын эвдрэлийг эсэргүүцэх чадварыг нэрлэдэг.
Хувьсах хүчдэлийн өөрчлөлтийн үечилсэн хуулиуд нь өөр байж болох ч бүгдийг нь синусоид эсвэл косинусын долгионы нийлбэрээр төлөөлж болно (Зураг 5.7).
Цагаан будаа. 5.7. Хувьсах хүчдэлийн мөчлөг: а- тэгш бус; б- лугшилт; -дтэгш хэмтэй
Секундэд хүчдэлийн мөчлөгийн тоог дууддаг ачаалах давтамж.Стрессийн мөчлөг нь тогтмол тэмдэгтэй байж болно (Зураг 5.7, а, б)эсвэл ээлжлэн (Зураг 5.7, онд).
Хувьсах хүчдэлийн мөчлөг нь: хамгийн их хүчдэл a max, хамгийн бага хүчдэл мин, дундаж хүчдэлээр тодорхойлогддог a t =(a max + a min)/2, мөчлөгийн далайц s fl = (a max - a min)/2, мөчлөгийн тэгш бус байдлын коэффициент р Г= мин / хамгийн их.
Тэгш хэмтэй ачааллын циклтэй a max = - ci min ; а т = 0; g s = -1.
Импульсийн хүчдэлийн циклээр мин \u003d 0 ба \u003d 0 байна.
Материалын эвдрэлийг хязгааргүй тэсвэрлэх чадвартай үе үе өөрчлөгддөг стрессийн хамгийн их утгыг нэрлэдэг тэсвэрлэх хязгаарэсвэл ядрах хязгаар.
Тэсвэрлэлтийн хязгаарыг тодорхойлохын тулд дээжийг тусгай машин дээр туршиж үздэг. Хамгийн түгээмэл гулзайлтын туршилтууд нь тэгш хэмтэй ачааллын мөчлөгт байдаг. Суналтын шахалтын болон мушгирах тэсвэрлэлтийн туршилтыг илүү их шаарддаг тул бага давтамжтайгаар хийдэг нарийн төвөгтэй тоног төхөөрөмжгулзайлтын үеийнхээс илүү.
Тэвчих чадварыг шалгахын тулд дор хаяж 10 ижил дээжийг сонгоно. Туршилтыг дараах байдлаар гүйцэтгэнэ. Эхний дээжийг машин дээр суурилуулж, (0.5-0.6)st хүчдэлийн далайцтай тэгш хэмтэй циклээр ачаална. (o in -материалын суналтын бат бэх). Дээжийг устгах үед мөчлөгийн тоог машины тоолуур тогтоодог Н.Хоёр дахь дээжийг бага хүчдэлд туршиж, устгал нь цагт тохиолддог илүүмөчлөг. Дараа нь дараах дээжийг туршиж, хүчдэлийг аажмаар бууруулна; тэд илүү олон мөчлөгөөр задардаг. Хүлээн авсан өгөгдөл дээр үндэслэн тэсвэр хатуужлын муруйг байгуулна (Зураг 5.8). Тэвчээрийн муруй дээр хэвтээ асимптот руу чиглэсэн хэсэг байдаг. Энэ нь тодорхой a хүчдэлийн үед дээж нь устахгүйгээр хязгааргүй олон тооны циклийг тэсвэрлэх чадвартай гэсэн үг юм. Энэ асимптотын ординат нь тэсвэрлэх хязгаарыг өгдөг. Тиймээс, гангийн хувьд мөчлөгийн тоо N= 10 7, өнгөт металлын хувьд - N= 10 8 .
Олон тооны туршилтын үндсэн дээр гулзайлтын тэсвэрлэх хязгаар болон бусад төрлийн хэв гажилтын тэсвэрлэх хязгаарын хооронд ойролцоо хамаарлыг тогтоосон.
Энд st_ |p - хурцадмал шахалтын тэгш хэмтэй мөчлөгийн тэсвэрлэх хязгаар; t_j - тэгш хэмтэй мөчлөгийн нөхцөлд мушгирах тэсвэрлэлтийн хязгаар.
Гулзайлтын стресс
хаана В = / / чи -гулзайлтын үед бариулын эсэргүүцлийн момент. Эргэлтийн стресс
хаана Т -эргүүлэх хүч; Wp-эсэргүүцлийн туйлын мушгих момент.
Одоогийн байдлаар олон материалын тэсвэрлэлтийн хязгаарыг тодорхойлсон бөгөөд лавлах номонд өгсөн болно.
Туршилтын судалгаагаар бүтцийн элементүүдийн хэлбэрийн огцом өөрчлөлтийн бүсэд (нүх, ховил, ховил гэх мэт), түүнчлэн контактын бүсэд стрессийн төвлөрөл- өндөр хүчдэлийн. Стрессийн концентрацийг үүсгэдэг шалтгааныг (нүх, доогуур зүсэлт гэх мэт) гэж нэрлэдэг стресс баяжуулагч.
Ган туузыг хүчээр сунгана Р(Зураг 5.9). Туузны /' хөндлөн огтлолд уртааш хүч үйлчилнэ N = R.Нэрлэсэн хүчдэл, өөрөөр хэлбэл. хүчдэлийн концентрац байхгүй гэсэн таамаглалаар тооцсон нь a =-тэй тэнцүү байна R/F.
Цагаан будаа. 5.9.
Стрессийн концентраци нь төвөөс хол зайд маш хурдан буурч, нэрлэсэн хүчдэлд ойртдог.
Чанарын хувьд янз бүрийн материалын стрессийн концентрацийг үр дүнтэй стресс концентрацийн хүчин зүйлээр тодорхойлно
хаана тухай _ 1k, t_ ба - гөлгөр дээжтэй ижил хөндлөн огтлолын хэмжээс бүхий хүчдэлийн концентрацитай дээжийн нэрлэсэн хүчдэлээр тодорхойлогддог тэсвэрлэх чадварын хязгаар.
Стрессийн концентрацийн үр дүнтэй хүчин зүйлийн тоон утгыг сорьцын ядаргааны туршилтын үндсэн дээр тодорхойлно. Стресс баяжуулалтын ердийн, хамгийн түгээмэл хэлбэрүүд ба үндсэн бүтцийн материалын хувьд лавлах номонд өгөгдсөн график, хүснэгтийг авсан болно.
Тэсвэрлэлтийн хязгаар нь дээжийн хөндлөн огтлолын үнэмлэхүй хэмжээсээс хамаардаг болохыг эмпирик байдлаар тогтоосон: хөндлөн огтлол нэмэгдэх тусам тэсвэрлэх чадварын хязгаар буурдаг. Энэ загварыг нэрлэсэн масштабын хүчин зүйлМатериалын хэмжээ ихсэх тусам түүний дотор бүтцийн нэг төрлийн бус байдал (шаар, хийн хольц гэх мэт) байх магадлал нэмэгдэж, стрессийн концентрацийн голомт үүсэх шалтгаан болдог гэж тайлбарладаг.
Тооцооллын томъёонд коэффициентийг оруулах замаар хэсгийн үнэмлэхүй хэмжээсийн нөлөөг харгалзан үзнэ. Г,тэсвэрлэх хязгаарын харьцаатай тэнцүү байна o_ldөгөгдсөн диаметртэй дээж ггеометрийн хувьд ижил төстэй лабораторийн дээжийн тэсвэрийн хязгаар a_j хүртэл (ихэвчлэн d=lмм):
Тиймээс, гангийн хувьд хүлээн зөвшөөр e a\u003d e t \u003d e (ихэвчлэн r \u003d 0.565-1.0).
Тэсвэрлэлтийн хязгаар нь тухайн хэсгийн гадаргуугийн цэвэр байдал, төлөв байдалд нөлөөлдөг: гадаргуугийн цэвэр байдал буурах тусам ядаргааны хязгаар буурдаг, учир нь түүний зураас, зураасны ойролцоо стрессийн концентраци ажиглагддаг.
Гадаргуугийн чанарын хүчин зүйлнь өгөгдсөн гадаргуугийн нөхцөлтэй дээжийн st_ тэсвэрлэх хязгаарын харьцаа, өнгөлсөн гадаргуутай дээжийн st_:
Ихэвчлэн (3 \u003d 0.25 -1.0, гэхдээ тусгай арга ашиглан эд ангиудын гадаргууг хатууруулах (гүйдэлээр хатууруулах) өндөр давтамжтай, цементлэх гэх мэт) нэгээс их байж болно.
Коэффициентуудын утгыг бат бэхийн тооцооны лавлах номноос авсан хүснэгтийн дагуу тодорхойлно.
Хүч чадлын тооцооХувьсах хүчдэлд ихэнх тохиолдолд тэдгээрийг туршилтын хэлбэрээр гүйцэтгэдэг. Тооцооллын үр дүн нь бодит юм аюулгүй байдлын хүчин зүйлүүд n,Эдгээрийг тухайн загварт шаардагдах (зөвшөөрөгдөх) аюулгүй байдлын хүчин зүйлүүдтэй харьцуулсан болно [P],мөн l > [n J] нөхцөл хангагдсан байх ёстой.Ихэнхдээ ган эд ангид [l] = 1.4 - 3 ба түүнээс дээш хэмжээтэй байх нь тухайн хэсгийн төрөл, зориулалтаас хамаарна.
Стрессийн өөрчлөлтийн тэгш хэмтэй мөчлөгийн үед аюулгүй байдлын хүчин зүйл нь:
сунгахад 0 (шахах)
мушгихад 0
гулзайлтын хувьд 0
хаана атэдгээрийн - хамгийн их хэвийн ба зүсэлтийн хүчдэлийн нэрлэсэн утга; К СУ, К Т- үр дүнтэй стресс концентрацийн хүчин зүйлүүд.
Нөхцөл байдалд эд ангиудыг ажиллуулах үед тэгш бус мөчлөгаюулгүй байдлын хүчин зүйлүүд n aхэвийн ба шүргэгч дагуу n xХүчдэлийг Серенсен-Кинасошвили томъёогоор тодорхойлно
Энд |/ st, |/ t - тэгш хэмт бус мөчлөгийг ижил аюултай тэгш хэмтэй болгон бууруулах коэффициентүүд; т, х т- дунд зэргийн стресс; st th, х а- мөчлөгийн далайц.
Үндсэн хэв гажилт (нугалах ба мушгирах, мушгирах ба суналт эсвэл шахалт) хосолсон тохиолдолд аюулгүй байдлын ерөнхий хүчин зүйлийг дараах байдлаар тодорхойлно.
Хүлээн авсан аюулгүй байдлын хүчин зүйлсийг бат бэхийн стандарт эсвэл лавлагааны өгөгдлөөс авсан зөвшөөрөгдөх утгатай харьцуулах шаардлагатай. Хэрэв нөхцөл хангагдсан бол n>nдараа нь бүтцийн элементийг найдвартай гэж хүлээн зөвшөөрдөг.
Хэвийн ба зүсэлтийн хүчдэлийн тооцоог ижил төстэй байдлаар хийдэг.
Тооцоолсон коэффициентийг тусгай хүснэгтийн дагуу сонгоно.
Тооцоолохдоо хэвийн ба зүсэлтийн хүчдэлийн аюулгүй байдлын хязгаарыг тодорхойлно.
Хэвийн стрессийн аюулгүй байдлын хязгаар:
Зүсэлтийн хүчдэлийн аюулгүй байдлын хязгаар:
хаана σ а- хэвийн стрессийн мөчлөгийн далайц; τ a нь зүсэлтийн хүчдэлийн мөчлөгийн далайц юм.
Хүлээн авсан аюулгүй байдлын хэмжээг зөвшөөрөгдсөн хэмжээтэй харьцуулна. Танилцуулсан тооцоо нь баталгаажуулалтбөгөөд тухайн хэсгийн зураг төсөл боловсруулах явцад хийгддэг.
Хяналтын асуулт, даалгавар
1. Давтан солигдох хүчдэлд хүчдэлийн өөрчлөлтийн тэгш хэмтэй ба тэг мөчлөгийн графикийг зур.
2. Циклүүдийн шинж чанарыг жагсааж, график дээр мөчлөгийн дундаж стресс ба далайцыг харуул. Циклийн тэгш бус байдлын коэффициентийг юу тодорхойлдог вэ?
3. Ядаргааны гэмтлийн шинж чанарыг тодорхойлно уу.
4. Давтан хувьсах стрессийн үед яагаад хүч чадал
тогтмол (статик) -аас бага?
5. Тэсвэр тэвчээрийн хязгаар гэж юу вэ? Ядаргааны муруйг хэрхэн дүрсэлсэн бэ?
6. Ядаргаа тэсвэрлэх чадварт нөлөөлдөг хүчин зүйлсийг жагсаа.
306 Дадлага 6
ХЭСЭГ ДЭЭР ПРАКТИК ДАСГАЛ
"Материалын бат бөх байдал"
Дадлага 6
Сэдэв 2.2. Бат бөх ба хөшүүн байдлын тооцоо
Хүчдэл ба шахалтын үед
Бат бөх, хөшүүн байдлын тооцооны дараалал, тооцооны томъёог мэдэх.
Сунгах, шахах үед бат бэх, хөшүүн байдлын дизайн, баталгаажуулалтын тооцоог хийх чадвартай байх.
Шаардлагатай томьёо
хэвийн хүчдэл
хаана Н- уртааш хүч; ГЭХДЭЭ- хөндлөн огтлолын талбай.
Модыг уртасгах (богиносгох).
Э- уян хатан модуль; I- саваагийн анхны урт.
Зөвшөөрөгдөх хүчдэл
[s]- аюулгүй байдлын зөвшөөрөгдөх хэмжээ.
Суналт ба шахалтын бат бэхийн нөхцөл:
Бат бөх, хөшүүн байдлын тооцооны жишээ
Жишээ 1Ачаалал нь саваа дээр бэхлэгдсэн бөгөөд тэнцвэрт байдалд байна (Зураг. A6.1). Савааны материал нь ган, зөвшөөрөгдөх хүчдэл нь 160 МПа. Ачааны жин 100 кН. Савааны урт: эхнийх нь - 2 м, хоёр дахь нь - 1 м. Савааны хөндлөн огтлолын хэмжээ ба суналтыг тодорхойлно. Хөндлөн огтлолын хэлбэр нь тойрог юм.
Практик хичээл 6 307
Шийдэл
1. Саваа дээрх ачааллыг тодорхойлно. Тэнцвэрийг авч үзье
оноо AT,саваагийн урвалыг тодорхойлох. Статистикийн тав дахь аксиомын дагуу (үйлдэл ба урвалын хууль) саваагийн урвал нь тоон үзүүлэлт юм.
саваа дээрх ачаалалтай тэнцүү байна.
Бид цэг дээр ажиллаж буй бондын урвалыг хэрэглэнэ AT.Голыг чөлөөлж байна ATхолболтоос (Зураг. A6.1).
Бид координатын системийг сонгож, координатын тэнхлэгүүдийн аль нэг нь үл мэдэгдэх хүчтэй давхцдаг (Зураг. A6.1b).
Тухайн цэгийн тэнцвэрийн тэгшитгэлийн системийг зохиоё AT:
Бид тэгшитгэлийн системийг шийдэж, саваагийн урвалыг тодорхойлно.
Р 1 = R2 cos60 °; Р 1= 115.5 ∙ 0.5 = 57.4 кН.
Урвалын чиглэлийг зөв сонгосон. Хоёр саваа хоёулаа шахагдсан байна. Савааны ачаалал: Ф 1= 57.4кН; Ф 2 = 115.5 кН.
2. Хүч чадлын нөхцлөөс тулгуурын шаардлагатай хөндлөн огтлолын хэмжээг тодорхойлно.
Шахалтын бат бэхийн нөхцөл: σ = Үгүй≤ [σ] , хаана
Саваа 1 ( Н 1 = Ф 1):
308 Дадлага 6
Үүссэн диаметрийг дугуйрсан: г 1 = 25мм г 2 = 32 мм.
3. Савааны суналтыг тодорхойлно Δl = ----- .
Саваа богиносгох 1:
Саваа богиносгох 2:
Жишээ 2Хүчээр ачаалагдсан 10 кН хүндийн хүч бүхий нэгэн төрлийн хатуу хавтан Ф= 4.5 кН ба момент т= ZkN∙m, нэг цэг дээр дэмжигдсэн ГЭХДЭЭба саваа дээр дүүжлэв Нар(Зураг. A6.2). Суваг хэлбэрээр бариулын хэсгийг сонгож, түүний суналтыг тодорхойлно, хэрэв саваа урт нь 1 м, материал нь ган, уналтын бат бэх нь 570 МПа, материалын аюулгүй байдлын хязгаар нь 1.5 байна.
Шийдэл
1. Гадны хүчний үйлчлэлд байгаа саваа дахь хүчийг тодорхойлно. Систем тэнцвэрт байдалд байгаа тул та хавтангийн тэнцвэрийн тэгшитгэлийг ашиглаж болно. ∑тГЭХДЭЭ = 0.
Rb- саваа урвал, нугасны урвал ГЭХДЭЭбид тооцохгүй.
Практик хичээл 6 309
Динамикийн гурав дахь хуулийн дагуу саваа дахь урвал нь хавтан дээрх саваагаас үйлчлэх хүчтэй тэнцүү байна. Саваа дахь хүч нь 14 кН байна.
2. Хүч чадлын нөхцлийн дагуу бид папын талбайн шаардлагатай утгыг тодорхойлно
голын хэсэг: тухай= Үгүй^ [a],хаана ГЭХДЭЭ> Үгүй/[a].
Саваа материалын зөвшөөрөгдөх ачаалал
Үүний үр дүнд,
3. Бид саваа хэсгийг ГОСТ-ийн дагуу сонгоно (Хавсралт 1).
Сувгийн хамгийн бага талбай нь 6.16 см 2 (№ 5; ГОСТ 8240-89).
2-р ижил тавиуртай буланг ашиглах нь илүү тохиромжтой
(д\u003d Zmm), - хөндлөн огтлолын талбай нь 1.13 см 2 (ГОСТ 8509-86).
4. Савааны өргөтгөлийг тодорхойлох:
Практик хичээл дээр тооцоо, графикийн ажлыг хийж, туршилтын судалгаа хийдэг.
Суурин болон графикийн ажил
Дасгал 1.Цацрагийн уртын дагуу уртааш хүч ба хэвийн хүчдэлийн диаграммыг байгуул. Цацрагийн чөлөөт төгсгөлийн шилжилтийг тодорхойлно. Хүчээр ачаалагдсан хоёр үе шаттай ган дам нуруу Ф 1, Ф 2 , Ф 3- Хөндлөн огтлолын талбайнууд ГЭХДЭЭ 1i ГЭХДЭЭ 2 .
310 Дадлага 6
Даалгавар 2.Цацраг AB,Заасан ачаалал үйлчлэх хүчийг түлхэлтээр тэнцвэржүүлнэ Нар.Хоёр тохиолдолд бариулын хөндлөн огтлолын хэмжээсийг тодорхойлно: 1) хэсэг нь тойрог; 2) хэсэг - ГОСТ 8509-86 стандартын дагуу тэгш тавиуртай булан. Хүлээн зөвшөөрөх [σ] = 160 МПа. Бүтцийн өөрийн жинг тооцдоггүй.
Практик хичээл 6 311
Бүтээлийг хамгаалахдаа тестийн даалгаврын асуултанд хариулна.
312 Дадлага 6
Сэдэв 2.2. Сунгах, шахах.
Бат бөх ба хөшүүн байдлын тооцоо
Практик хичээл 7 313
Дадлага 7
Хувьсах хүчдэлийн үед бат бэхийн тооцоо Барилгын бүтцийн элементүүдийн тэсвэр тэвчээрийн тооцоог маягтын тэгш бус байдлыг шалгах хүртэл бууруулна (19.3) Ачааллын мөчлөгийн тоог харгалзан цаг хугацааны хувьд хувьсах хүч чадлын коэффициент yv нь хамааралтай коэффициент юм. стресс төлөвийн төрөл ба мөчлөгийн тэгш бус байдлын коэффициент дээр Жишээ нь, ган хийцүүдийн хувьд yv коэффициентийг 19.1 хүснэгтээс тодорхойлно. 19.1 Хүснэгт 19.1 ган бүтээцэд зориулсан yv коэффициентийн утгыг "max P Vv хурцадмал байдал Дизайн ядаргааны эсэргүүцэл , түүнчлэн a коэффициент нь тооцоолсон элементийн гадаргуугийн боловсруулалтын чанар, түүний хийц, хүчдэлийн баяжуулагч байгаа эсэхийг харгалзан үздэг.Тухайн төрлийн байгууламжийн хувьд (19.3) хамаарал нь арай өөр хэлбэртэй байж болно.Тиймээс ган хийцийг тооцоолохдоо. гүүр, дараахь зүйлийг ашигладаг e тэгш бус байдал: (19.4) энд R нь материалын уналтын бат бэхийн хувьд суналт, шахалт, гулзайлтын тооцооны эсэргүүцэл; m - ажлын нөхцлийн коэффициент; _ 1 a, 6 - гангийн зэрэглэл ба ачааллын тогтворгүй байдлыг харгалзан үзсэн коэффициентүүд; p - хувьсах хүчдэлийн мөчлөгийн тэгш бус байдлын коэффициент; (i нь үр дүнтэй стресс концентрацийн хүчин зүйл юм. (19.5) илэрхийллээр тодорхойлсон yv коэффициент нь хүчдэлийн концентраци, материалын чанар, түүний гадаргуугийн боловсруулалт, ачааллын горимыг харгалзан хязгаарлах далайцын диаграммын төрлийг тодорхойлдог. болон бусад хүчин зүйлс.Жишээ 19.2.Ган дамжуургын бэхэлгээ төмөр замын гүүр галт тэрэг өнгөрөх үед хувьсах тэнхлэгийн хүч нөлөөлдөг. Хамгийн их суналтын хүч Nmnn= 1200 кН, хамгийн бага (шахалтын) хүч Wmr-=200 кН-тэй тэнцүү байна. 15XCHD бага хайлштай гангийн дизайны эсэргүүцэл R нь 295 МПа байна. Хөдөлмөрийн нөхцлийн коэффициент m = 0.9. Хөндлөн огтлол нь нийлмэл (Зураг 19.20) бөгөөд түүний талбай нь LpsSh = 75 см байна. 19.20. Төмөр замын гүүрний ган дээд бүтцийн бэхэлгээ Шийдэл. Циклийн тэгш бус байдлын коэффициентийг дараах байдлаар тодорхойлно: IJVmml 1 L "max 6 SNiP 2.05.03-84-ийн дагуу P коэффициентийг 1.5-тай тэнцүү авна; параметрүүд a \u003d 0.72 ба 5 \u003d 0.24. Дараа нь хамгийн ихийг олъё. хэвийн стресс: N ^ 1200 103 ---=--7 = 160 МПа. Lpepo 75 10"4 Үүний үр дүнд бэхэлгээний ядаргааны бат бэхийн нөхцөл хангагдсан болно. § 19.9. Бага мөчлөгийн ядаргааны тухай ойлголт Өмнөх догол мөрөнд авч үзсэн өндөр мөчлөгийн ядаргааны эвдрэлийн үед материал нь уян хатан хэв гажилттай байдаг. Хагарал нь үүссэн хагарал үүссэний үр дүнд стресс төвлөрч буй газруудаас эхэлдэг бөгөөд хэврэг шинж чанартай байдаг (мэдэгдэхүйц хуванцар деформаци харагдахгүй). Өөр нэг төрлийн ядаргаа нь бага мөчлөгийн ядаргаа бөгөөд энэ нь уян харимхай-хуванцар ядаргааны хэв гажилтын үед бүтэлгүйтэл гэж ойлгогддог; Энэ нь хугарлын бүсэд макроскопийн хуванцар хэв гажилт байгаагаараа олон дугуйт ядаргааны эвдрэлээс ялгаатай. Өндөр мөчлөг ба бага мөчлөгийн ядаргааны хооронд хатуу хил хязгаар тогтоох боломжгүй юм.SNiL 11-23--81-д ган хийцийг бага мөчлөгийн ядаргаатай эсэхийг шалгахдаа өсөн нэмэгдэж буй хэмжээнээс бага мөчлөгтэй байх ёстой гэж тэмдэглэсэн. 19 10 Ю \ Зурагт үзүүлсэн материалын өөрчлөлтийн бүдүүвчийг бүдүүвчээр авч үзье. 19.21, мөн Ойролцоох (Зураг 19.21, 6) нь стрессийн цаг хугацааны өөрчлөлтийн график юм. ОАВ муруйн дагуух эхний ачааллын үед материалын төлөв байдлыг илэрхийлэх цэг нь ОВ шугамын дагуу хэв гажилтын диаграммын дагуу хөдөлнө.Дараа нь хүчдэлүүд буурч, ижил цэг hynia BBiAi дагуу хөдөлнө.Хүчдэл хамгийн бага утгад хүрэхэд нэмэгдэж эхлэх ба хэв гажилт цаашилбал, харин битүү шугам А, ABB, . Нэг мөчлөгийн хэв гажилтын хүрээ нь ^ "max £min>-тэй тэнцүү ба хуванцар хэв гажилтын хүрээ ^плтая 1L" 11 нь хүчдэлийн арициклийн өөрчлөлтийн хамгийн их ба хамгийн бага хуванцар хэв гажилт юм. Бага мөчлөгийн ядаргааны үеийн хугарлын шинж чанар нь мөчлөгийн хэв гажилтын үед материалын хуванцар формацийг хуримтлуулах чадвараас хамаарна. Байнгын хэв гажилт нь бүх мөчлөгт өөрчлөгдөхгүй бол материалыг *тогтвортой цикл гэж нэрлэдэг. Дээр авч үзсэн жишээ нь ийм материалын хэв гажилтын онцлогийг харуулж байна. Циклийн хувьд муудаж буй материалын хувьд онцлог шинж чанар нь үлдэгдэл хэв гажилтын өсөлт, нийт хуванцар хэв гажилтын өсөлт юм. Эдгээр тэгшитгэлээс u ба v шилжилтийг хасъя, үүний тулд бид эхний эгнээг y-ээс хоёр удаа, хоёр дахь мөрийг х-ээс, гурав дахь мөрийг х ба у-аас ялгана. Дээд хоёр мөрийг нэмж, доод эгнээ хасвал (20.6) тэгшитгэл гарна. Хэмжилтийн тохирлын тэгшитгэл нь u, v (бидэнд байгаа) дурын тасралтгүй нүүлгэн шилжүүлэх функцүүдэд орших омогуудын хооронд шаардлагатай хамаарлыг өгдөг тул деформацийн тохирлын тэгшитгэл гэж нэрлэдэг. хассан). Хэрэв хэв гажилтын өмнөх биеийг оюун санааны хувьд хязгааргүй жижиг "тоосго" болгон хувааж, ex, ey, y хэв гажилтыг тэдэнд мэдээлж, бүхэл бүтэн гажигтай биеийг нугалах оролдлого хийвэл хоёр тохиолдол гарч ирнэ. . Эхнийх нь (Зураг 20.5, а) бүх элементүүд бие биентэйгээ нягт уялдаатай байх болно. Ийм хэв гажилт нь хамтарсан бөгөөд тэдгээр нь шилжилтийн тасралтгүй талбарт тохирно. Хоёр дахь тохиолдолд (Зураг 20.5, б) элементүүдийн хооронд хязгааргүй жижиг тасалдал гарч ирдэг бөгөөд ямар ч тасралтгүй шилжилтийн талбар нь ийм хэв гажилттай тохирохгүй байна. q Тасралтгүй шилжилтийн талбарт тохирох хэв гажилтын талбайг үений хэв гажилт гэнэ. Деформаци нь нийцтэй.Үгүй бол хэв гажилтыг үл нийцэх - орон нутгийн болон үл нийцэх гэж нэрлэдэг. Орон нутгийн тэгшитгэл (20.3), (20.5) ба (20.7) нь хамтдаа шаардлагатай найман тэгшитгэлийг бүрдүүлдэг бөгөөд тэдгээрийн шийдэл нь авч үзэж буй хавтгай бодлогын найман үл мэдэгдэх функцийг олох боломжийг олгодог. § 20.3. Туршилтаас олдсон шилжилтээр хүчдэлийг тодорхойлох Зарим хүчин зүйлийн изолиныг, өөрөөр хэлбэл энэ хүчин зүйлийн тогтмол утгатай цэгүүдийн байршлыг төлөөлсөн интерференцийн хүрээний гэр бүлүүдийг туршилтаар хэрхэн олж авахыг доор тайлбарлав. Тиймээс муарын арга ба голограф интерферометрийн хувьд шилжилтийн изолиныг v = const ба u = const авч болно. Зураг дээр. 20.6-д хавтангийн хавтгай хүчдэлийн төлөвийн хувьд v; \u003d const изолинуудын бүлгийн диаграммыг үзүүлэв. Уян хатан байдлын онолын тэгшитгэлийг ашиглан шилжилтээс стресс рүү хэрхэн шилжихийг харуулцгаая. Томъёо (20.5) нь омог тооцоолох боломжтой болгодог. 20.6. Туршилтаар олж авсан босоо шугамын шилжилтийн изолинуудын бүлгээр хэв гажилтыг тоон тодорхойлох. Хэсэгчилсэн дериватив (dv/dx)j=tgojj-ийг (i - 1) ба (/+ 1) цэгүүдээр татсан секантын налуугийн тангенсаар тооцно. y координатын деривативын хувьд ижил төстэй байдлаар бид хавтгай бодлогод тоон ялгааг (20.10) олно. Үүний нэгэн адил бид u \u003d const изолинуудын бүлгийг үргэлжлүүлнэ. , (20.9) ба (20.10) томъёоны дагуу деформацийн талбарыг, дараа нь судалж буй загварт хүчдэлийн талбарыг байгуулна. Ортогональ торны зангилааны цэгүүд нь изолинуудтай огтлолцох цэгүүдтэй ерөнхийдөө давхцдаггүй тул зангилааны хүчдэл ба хүчдэлийг тооцоолоход интерполяцийн томъёог ашигладаг. Автомат горимд тусгаарлах сүлжээг боловсруулах боломжийг олгодог төхөөрөмж, хувийн компьютерт тохирох програмууд байдаг. Дараа нь гулзайлтын хавтантай хийсэн туршилтыг авч үзье, үүнд хазайлтын изолинуудын бүлгийг vv = const авсан (Зураг 20.7, a). Хавтгай гулзайлтын онолд хавтгай огтлолын таамаглалтай зүйрлэн шууд хэвийн таамаглалыг ашигладаг бөгөөд үүний дагуу t шугам, орох байрлал t,-i, шулуун хэвээр байна (Зураг 20.7, b). Дараа нь жижиг хазайлтын хувьд (px-dw/dx, (py-dwjdy) болон z координаттай дурын цэгийн хэвтээ хавтгайд шилжилт хөдөлгөөн нь dw v= -(pyz= -z -) болно. (20.11) томъёогоор (20.11) орлуулах томъёо. ) (20.9) -д бид 8 2 u * V "82w 8xdy 82w yxy \u003d -2z (20.12) - Z ey - r Шугаман хуулийн дагуу h хавтангийн зузаан дээр тархсан xxy хүчдэлийг авна (Зураг 20.7). , в) мэдэгдэж буй хэв гажилтыг (20.12) Hooke-ийн хуулийн дагуу тооцоолж болно (20.8) Хазайлтын функцийн хоёр дахь деривативыг тодорхойлохын тулд эхлээд интерполяцийн томъёог ашиглан шулуунуудын ортогональ торны зангилааны хазайлтын талбарыг олж авна. Үүний фрагментийг 20.8-р зурагт үзүүлэв.Тэгээд K цэг дээрх деривативуудыг тоон ялгах томъёогоор тооцоолж болно.
