Klasifikacija energetskih opterećenja. Opterećenja koja djeluju na konstrukcije i konstrukcije: klasifikacija i kombinacije. bend. Vrste krivina. Primjeri krivulja

Osnovni pojmovi tehničke mehanike

Savremena proizvodnja, određena visokom mehanizacijom i automatizacijom, nudi upotrebu velikog broja mašina, mehanizama, instrumenata i drugih uređaja. . Projektovanje, proizvodnja, rad mašina je nemoguć bez znanja iz oblasti mehanike.

Tehnička mehanika- disciplina koja obuhvata glavne mehaničke discipline: teorijsku mehaniku, čvrstoću materijala, teoriju mašina i mehanizama, mašinske dijelove i osnove dizajna.

Glavni zadaci u inženjerstvu su osigurati snagu, rigidnost, održivost inženjerske konstrukcije, mašinski dijelovi i uređaji.

Otpornost materijala je nauka koja proučava principe i metode izračunavanja snage, krutosti i stabilnosti.

Snaga- to je sposobnost konstrukcije da izdrži vanjska opterećenja bez razaranja u određenim granicama.

Krutost- to je sposobnost konstrukcije, u određenim granicama, da percipira djelovanje vanjskih opterećenja bez promjene geometrijskih dimenzija (bez deformacije).

Održivost- to je sposobnost konstrukcije da održi svoj oblik i ravnotežu u opterećenom stanju, kao i da samostalno vrati svoje prvobitno stanje nakon što joj je dato određeno odstupanje od ravnotežnog stanja.

Pored ovih zahtjeva, dizajn mora biti ekonomičan, njegova težina i dimenzije moraju biti minimalne. Da biste to učinili, mora imati racionalan oblik i veličinu.

Klasifikacija opterećenja

Postoje spoljašnje i unutrašnje sile i momenti sila.

Spoljne sile(P) su sile koje djeluju na tačke (tijela) datog sistema sa strane materijalnih tačaka (tijela) koje ne pripadaju ovom sistemu. Vanjske sile (opterećenje) su aktivne sile i reakcije spajanja.

unutrašnje sile(Q) nazivaju se sile interakcije između tačaka (tijela) datog sistema. Oni također rade u odsustvu vanjskih opterećenja. Kada na tijelo djeluju vanjske sile, dodatne unutrašnje sile prateći deformaciju. Te se sile opiru želji vanjskih sila da promijene oblik tijela ili odvoje jedan dio od drugog. Proučavaćemo samo dodatne unutrašnje snage.

Prema načinu primjene opterećenja se dijele na:

1) obiman- raspoređeni po zapremini tela i primenjeni na svaku njegovu česticu (sopstvena težina strukture, sile magnetne interakcije);

2) površno- nanosi se na površine i karakterizira direktnu kontaktnu interakciju objekta sa okolnim tijelima:

a) koncentrirano(P1) - opterećenja koja djeluju na gradilište, čije su dimenzije male u odnosu na dimenzije samog konstrukcijskog elementa (pritisak naplatka kotača na šinu);

b) distribuiran(P2)– opterećenja koja djeluju na gradilištu (ili dužini), čije dimenzije nisu male u odnosu na dimenzije samog konstrukcijskog elementa (gusjenice traktora pritišću gredu mosta).

Raspodijeljena opterećenja karakterizira intenzitet q [N/m] ili [ N/m 2]. Ako a q – intenzitet opterećenja raspoređenog duž dužine elementa a, onda

Ako a q – const, može se izvaditi iz predznaka integrala, tada dobijamo:

P2 = q ∙ a.

Opterećenja mogu biti trajna i privremena. Trajno djeluju uvijek ili dovoljno dugo (na primjer, vlastita težina konstrukcije). Privremeno djeluju epizodično (na primjer, pritisak vjetra).

Prema prirodi djelovanja, opterećenja se dijele na:

1.statički– primjenjuje se polako, povećavajući se od nule do konačne vrijednosti, i ne mijenja se;

2.dinamičan- mijenjaju veličinu ili smjer u kratkom vremenskom periodu i praćeni su pojavom ubrzanja konstruktivnih elemenata. To uključuje:

a) iznenada opterećenja - djelovati odmah punom snagom (točak lokomotive vozi na most) ,

b) bubnjevi opterećenja - djeluju kratko (dizel čekić),

u) ciklično opterećenja - djelovati periodično (opterećenje zuba zupčanika).

Pravilno dozirana fizička aktivnost blagotvorno djeluje na organizam. Omogućavaju vam da postignete savršenu figuru, povećate tonus mišića, pa čak i ojačate ljudski imunološki sistem. Međutim, da biste dobili željeni rezultat, morate pravilno sastaviti set vježbi i odabrati njihov optimalni intenzitet. Koje vrste fizičke aktivnosti postoje i za koje su svrhe najprikladnije, reći ćemo u našem članku.

Klasifikacija opterećenja

Sportske aktivnosti se obavljaju za određenu svrhu. To može biti održavanje mišićnog tonusa, mršavljenje, oporavak od ozljede ili priprema za sportska takmičenja. U svakom slučaju, vrste fizičke aktivnosti i njihov intenzitet će se razlikovati, pa se obično dijele prema sljedećoj klasifikaciji:

• aerobni;
• anaerobni;
• interval;
• hipoksičan.

Nekim od ovih opterećenja naše tijelo je svakodnevno izloženo, dok druga mogu biti u potpunosti izvan moći sportiste početnika. Pogledajmo razlike između svake vrste i za koje zadatke treba odabrati jednu ili drugu opciju.

Grupa za aerobne vežbe

Aerobna vježba (ili kardio) je kompleks jednostavnih vježbi koje imaju za cilj obogaćivanje ćelija potrebnom količinom kiseonika, povećanje obrambenih snaga organizma i treniranje njegove stabilnosti.

Naše tijelo je svakodnevno izloženo tim opterećenjima: u odlasku u radnju, u procesu čišćenja stana, na putu do posla i u šetnji. Ovo također može uključivati:

• biciklizam;
• vodene sportove;
• skijanje, klizanje, rolanje;
• dnevna gimnastika;
• hodanje uz stepenice;
• časovi plesa itd.

Ova grupa uključuje gotovo sve opcije za aktivnu zabavu. Za održavanje tijela u dobroj formi ovo je idealan oblik vježbanja.

Aerobne vježbe se smatraju najsigurnijim. Mogu ih izvoditi ljudi svih uzrasta, bez obzira na stepen obučenosti. Pacijentima koji su zadobili teške povrede i imaju hronične bolesti preporučuju se upravo takva opterećenja. Međutim, u ovom slučaju, intenzitet nastave i reakciju tijela treba strogo kontrolirati od strane liječnika.

Anaerobne vježbe i kako ih izvoditi

Anaerobna grupa vježbi uključuje vrste fizičke aktivnosti koje karakterizira povećana težina i intenzitet. Tu spadaju i oni koje sportisti izvode u cilju povećanja mišićne mase i treninga izdržljivosti tijela.

Vježbe se izvode pomoću teških bučica, utega i raznih simulatora. Njihova glavna suština je kratkotrajno kretanje gravitacije bez pomjeranja tijela. Konačni rezultat je značajno povećanje volumena mišićnog tkiva i visoki pokazatelji snage. Međutim, morate biti svjesni da se u procesu naglog povećanja volumena mišića njihova elastičnost značajno smanjuje.

Anaerobne vježbe imaju kontraindikacije i ne preporučuju se osobama starijim od 40 godina. Ipak, možete izvoditi vježbe s umjerenim utezima koje vam omogućuju održavanje tijela u dobroj fizičkoj formi: dižite bučice do 5 kg, koristite gumene ili opružne ekspandere.

Grupa intervalnih vježbi: koje su njihove karakteristike?

Tokom treninga, sportisti mogu da smenjuju i kombinuju različite vrste fizičke aktivnosti (i njihov intenzitet). U ovom slučaju se govori o intervalnom opterećenju, kada klase uključuju elemente prvog i drugog tipa.

Na primjer, mladim i zdravim muškarcima koji se bave teškim sportovima preporučuje se da bez greške izvode aerobne vježbe. Odnosno, tokom treninga se izmjenjuju teške vježbe i lagano trčanje. Istovremeno, sportisti mogu dodatno koristiti velika opterećenja koja utiču na određenu mišićnu grupu. U sportu se vidovi fizičke aktivnosti stalno izmjenjuju, posebno kada je u pitanju stručno usavršavanje.

Hipoksična opterećenja

Koriste se za trening izdržljivosti profesionalnih sportista. Hipoksična opterećenja su teške vježbe, jer se izvode u uvjetima nedostatka kisika, kada je osoba na granici svojih mogućnosti.

Osnovni cilj ove vrste treninga je minimiziranje procesa aklimatizacije tijela u neobičnom okruženju. koriste se za treniranje respiratornog sistema penjača, koji često borave u visinskim uslovima, gde

Princip izbora vrste fizičke aktivnosti (prema prirodi uticaja)

Pravi izbor optimalnih vježbi ključ je za postizanje željenog rezultata. Zato prije početka treninga morate jasno odrediti konačni cilj. To može biti:

• rehabilitacija nakon ozljeda, operacija i kroničnih bolesti;
• oporavak i oporavak, oslobađanje od stresa nakon napornog dana;
• održavanje tijela u postojećem fizičkom obliku;
• povećati izdržljivost i povećati snagu tijela.

Izbor opterećenja u drugoj i trećoj opciji obično ne uzrokuje poteškoće. Ali vježbe u terapeutske svrhe mnogo je teže odabrati sami. Razmišljajući o tome koje vrste fizičke aktivnosti najefikasnije obnavljaju, treba uzeti u obzir trenutno stanje i mogućnosti osobe.

Ista vježba može biti vrlo efikasna za sportistu umjerene fizičke kondicije i apsolutno beskorisna za sportistu početnika. Stoga izbor programa treninga treba vršiti po principu graničnih opterećenja, a bolje je da trener dobro poznaje stanje i mogućnosti sportiste.

Vrste opterećenja

Pored glavne klasifikacije treninga, postoji podjela vježbi na nekoliko vrsta. Svaki od njih je usmjeren na razvoj određene kvalitete.

Prema prirodi uticaja na organizam, postoji nekoliko glavnih vrsta fizičke aktivnosti:

• snaga;
• velika brzina;
• za fleksibilnost;
• razvijati spretnost i sposobnosti koordinacije.

Da biste imali maksimalnu korist od treninga, treba ih izvoditi u skladu sa određenim pravilima o kojima ćemo govoriti u nastavku.

Vježbe snage

Vježbe snage pomažu održavanju tijela u dobroj formi, usporavaju proces starenja tkiva i sprječavaju razvoj različitih kardiovaskularnih bolesti. Važno je da svi dobiju opterećenje, jer su uspavana tkiva lišena potrebnih supstanci, što dovodi do starenja.

Pozitivan učinak vježbi snage postiže se ako se opterećenje postupno povećava, ali u isto vrijeme odgovara stanju ljudskog zdravlja. Opterećenja utezima i njihovo ponavljanje također treba postepeno povećavati. Vježbe s nekontroliranim brojem ponavljanja apsolutno su neefikasne za trening izdržljivosti i snage.

U rekreativnim vježbama fizička aktivnost (čiju klasifikaciju i vrste propisuje ljekar) zasniva se na neograničenom težini i jasno utvrđenom broju ponavljanja. Ova metoda odabira opterećenja omogućava postizanje rezultata i izbjegavanje ozljeda.

U početnim fazama treninga treba koristiti utege ne veće od 40% maksimalno mogućeg prema stanju tijela. Nadalje, opterećenje se može odabrati tako da maksimalni broj ponavljanja vježbe bude oko 8-12 puta. A za mišiće podlaktice, vrata, potkolenice i abdomena dostigao bi 15-20 puta (sa pauzama između serija od 1-3 minute).

Opterećenja tipa brzine

Takav trening ne zahtijeva puno izdržljivosti i jake napetosti od osobe. Pozitivno djeluju i na mlade i na stare organizme. U potonjem slučaju, vježbe brzine se smatraju posebno relevantnim. Uostalom, glavni znak odumiranja tijela nije samo izumiranje njegovih motoričkih funkcija, već i usporavanje pokreta.

Opterećenje velikom brzinom ne treba izvoditi duže od 10-15 sekundi. Duge vježbe (od 30 do 90 sekundi) treba izvoditi smanjenom snagom. Upravo ove vježbe, koje se izmjenjuju sa malim vremenskim intervalima za odmor, maksimalno doprinose usporavanju procesa starenja stanica. Kako bi se tijelo održalo u optimalnoj formi, preporučuje se izvođenje vježbi brzine tokom svakog sporta.

Prednosti elastičnosti mišića, ligamenata, zglobova

Najpopularnije vrste opterećenja u njima su vježbe fleksibilnosti koje su uključene u školsku nastavu za djecu najranijih razreda. Takva opterećenja doprinose održavanju fleksibilnosti i pokretljivosti zglobova i kralježnice. Osim toga, pozitivni učinci takvih opterećenja uključuju:

• sprječavanje prekomjernog trošenja zglobova;
• sprečavanje razvoja artritisa;
• poboljšanje stanja zglobne vrećice;
• prevencija osteohondroze.

Elastičnost mišića, zglobova i ligamenata značajno smanjuje vjerojatnost ozljeda, doprinosi bržem oporavku mišićnog tkiva nakon fizičkog napora. Vježbe fleksibilnosti savršeno opuštaju mišiće, poboljšavaju njihov tonus.

Odsustvo takvih opterećenja dovodi do porobljavanja tkiva. Energija koja bi se mogla iskoristiti za oporavak se gubi, a sam mišić pati od nedostatka kisika.

Koja je druga obuka potrebna

Spretnost i sposobnost koordinacije nisu ništa manje važne osobine koje čovjek zahtijeva tokom života. U nedostatku sistematske obuke, ove vještine se postepeno smanjuju. Koje vrste fizičke aktivnosti treba uključiti u trening da bi se ove sposobnosti razvile? Ovdje je sve jednostavno. Najbolja opcija bi bile razne sportske igre: tenis, stolni tenis, badminton itd.

Lagani sportovi savršeno treniraju agilnost i dobra su prevencija kardiovaskularnih bolesti. Takva opterećenja nemaju dobna ograničenja, ali ih je vrlo teško dozirati. Iz tog razloga u procesu treninga morate kontrolisati vlastito disanje i pratiti otkucaje srca.

Trening agilnosti uz pomoć sportskih igara značajno povećava adaptivne sposobnosti tijela, a vježbe koje zahtijevaju stalnu pažnju dobro treniraju mentalnu reakciju. Osoba počinje brže donositi složene odluke i brže djeluje u nepredviđenim situacijama.

Kao što smo vidjeli, svaka vrsta fizičke aktivnosti može pozitivno utjecati na osobu. Međutim, da bi se postigli maksimalni rezultati, trening bi trebao biti sistematičan i uključivati ​​nekoliko vrsta vježbi istovremeno. Tako je moguće osigurati visok stepen otpornosti organizma na štetne faktore, kao i stalno razvijati i usavršavati nove vještine. Glavna stvar - zapamtite, bez obzira koju vrstu opterećenja odaberete, važno je uvijek znati mjeru!

Klasifikacija vanjskih sila (opterećenja) Sopromat

Vanjske sile u čvrstoći materijala dijele se na aktivan i reaktivan(reakcije veze). Opterećenja su aktivne vanjske sile.

Opterećenja prema načinu primjene

Načinom primjene opterećenja oni su obiman(sopstvena težina, inercijalne sile), koje djeluju na svaki element beskonačno malog volumena i površinu. Površinska opterećenja se dijele na koncentrisana opterećenja i raspoređena opterećenja.

Distribuirana opterećenja karakteriziraju se pritiskom - omjerom sile koja djeluje na element površine duž normale na njega, prema površini ovog elementa i izražavaju se u Međunarodnom sistemu jedinica (SI) u paskalima, megapaskalima (1 PA = 1 N / m2; 1 MPa = 106 Pa), itd. itd., au tehničkom sistemu - u kilogramima sile po kvadratnom milimetru itd. (kgf/mm2, kgf/cm2).

U sopromat se često razmatraju površinska opterećenja raspoređeni duž dužine konstrukcijskog elementa. Takva opterećenja karakterizira intenzitet koji se obično označava q i izražava se u njutnima po metru (N / m, kN / m) ili u kilogramima sile po metru (kgf / m, kgf / cm) itd.

Opterećenja po prirodi promjene vremena

Prema prirodi promjene tokom vremena, statička opterećenja- polako raste od nule do svoje konačne vrijednosti i ne mijenja se u budućnosti; i dinamička opterećenja izazivaju velike sile inercije.

Kompromisne pretpostavke

Pretpostavke Sopromata Sopromat

Prilikom konstruisanja teorije proračuna čvrstoće, krutosti i stabilnosti daju se pretpostavke vezane za svojstva materijala i deformacije tijela.

Pretpostavke vezane za svojstva materijala

Prvo razmislite pretpostavke materijalne imovine:

pretpostavka 1: materijal se smatra homogenim (njegova fizička i mehanička svojstva se smatraju istim na svim tačkama);

pretpostavka 2: materijal u potpunosti ispunjava cijeli volumen tijela, bez ikakvih praznina (tijelo se smatra kontinuiranim medijem). Ova pretpostavka omogućava da se u proučavanju naponsko-deformacijskog stanja tijela primjenjuju metode diferencijalnog i integralnog računa, koje zahtijevaju kontinuitet funkcije u svakoj tački volumena tijela;

pretpostavka 3: materijal je izotropan, odnosno njegova fizička i mehanička svojstva u svakoj tački su ista u svim smjerovima. Anizotropni materijali - čija se fizička i mehanička svojstva mijenjaju ovisno o smjeru (na primjer, drvo);

pretpostavka 4: materijal je savršeno elastičan (nakon uklanjanja opterećenja sve deformacije potpuno nestaju).

Pretpostavke deformacije

Sada pogledajmo glavno pretpostavke deformacije tijela.

pretpostavka 1: deformacije se smatraju malim. Iz ove pretpostavke proizilazi da je prilikom sastavljanja jednadžbi ravnoteže, kao i pri određivanju unutrašnjih sila, moguće ne uzeti u obzir deformaciju tijela. Ova se pretpostavka ponekad naziva principom početnih dimenzija. Na primjer, uzmite u obzir šipku koja je jednim krajem ugrađena u zid i opterećena na slobodnom kraju koncentriranom silom (slika 1.1).

Moment u prekidu, određen iz odgovarajuće jednačine ravnoteže metodom teorijske mehanike, jednak je: . Međutim, pravolinijski položaj štapa nije njegov ravnotežni položaj. Pod djelovanjem sile (P), štap će se savijati, a mjesto primjene opterećenja će se pomjeriti i okomito i horizontalno. Ako zapišemo jednadžbu ravnoteže štapa za deformirano (savijeno) stanje, tada će pravi trenutak koji se javlja u ugradnji biti jednak: . Uz pretpostavku malenosti deformacija, smatramo da se pomak (w) može zanemariti u poređenju sa dužinom štapa (l), tj. . Prihvatanje nije moguće za sve materijale.

pretpostavka 2: pomaci tačaka tijela su proporcionalni opterećenjima koja uzrokuju te pomake (tijelo je linearno deformabilno). Za linearno deformabilne konstrukcije vrijedi princip nezavisnosti djelovanja sila ( princip superpozicije): rezultat djelovanja grupe sila ne ovisi o redoslijedu opterećenja konstrukcije njima i jednak je zbiru rezultata djelovanja svake od ovih sila posebno. Ovaj princip se također zasniva na pretpostavci da su procesi utovara i istovara reverzibilni.

Klasifikacija vanjskih opterećenja koja djeluju na elemente konstrukcije.

Opća klasifikacija konstruktivnih elemenata.

Tehnički objekti i konstrukcije sastoje se od pojedinačnih dijelova i elemenata koji su vrlo raznoliki po obliku, veličini, drugim parametrima i karakteristikama. Sa stanovišta inženjerskih proračuna, uobičajeno je razlikovati četiri glavne grupe strukturnih elemenata: šipke, ploče, školjke, nizovi.

štapovi- to su ravni ili zakrivljeni konstruktivni elementi, kod kojih jedna dimenzija (dužina) značajno premašuje druge dvije dimenzije (u prostornom ortogonalnom koordinatnom sistemu), vidi sliku 20. Primjeri konstruktivnih elemenata kao što su šipke: noge stolice ili stola, građevinska konstrukcija stub, kolica sa užetom za podizanje, ručica mjenjača automobila itd.

Z Zakrivljena šipka

ravni štap

Slika 20. Šeme konstrukcijskih elemenata tipa šipki

t (debljina ploče)

Slika 21. Dijagram konstrukcijskog elementa pločastog tipa

Slika 22. Šema strukturnog elementa tipa školjke (cilindrični)

Rice. 23. Šema konstrukcijskog elementa tipa niza

ploče- to su ravni konstrukcijski elementi, kod kojih je jedna veličina (debljina) mnogo manja od druge dvije. Primjeri ploča: ploča stola; zidova i plafona zgrada i sl. vidi sliku 21, iz koje se vidi da je debljina ploče znatno manja od dvije njene tlocrtne dimenzije.

Školjke- radi se o neplanarnim tankozidnim konstrukcijskim elementima, kod kojih je jedna dimenzija (debljina zida) mnogo manja od ostalih dimenzija. Primjeri školjki: cjevovodi za transport tekućih i plinovitih proizvoda (cilindrične školjke); cilindrične, sferne ili kombinirane posude za tekućine; Konusni spremnici za rasute materijale; neplanarne prevlake različitih struktura i sl., vidi sliku 22, na kojoj je prikazana cilindrična ljuska (tankozidna cilindrična cijev), u kojoj je debljina stijenke mnogo manja od njenog promjera i dužine.

Nizovi- to su konstrukcijski elementi u kojima su sve tri dimenzije uporedive. Primeri nizova: temeljni blokovi mašina alatki, mašina i građevinskih konstrukcija; masivni nosači mostova itd., vidi sliku 23.

U predmetima "Inženjerska mehanika" i "Čvrstoća materijala" najviše pažnje posvećuje se fundamentalnom proučavanju konstrukcijskih elemenata kao što su šipke. Ploče, školjke i nizovi se izučavaju u naprednim kursevima "Čvrstoća materijala" i na specijalnim kursevima.

Koncentrisane snage su sile koje djeluju na konstrukcijski element na mjestu njegove površine, čije se dimenzije, u poređenju sa dimenzijama cijele površine elementa konstrukcije, mogu zanemariti. U pravilu, koncentrisane sile su rezultat djelovanja na dato tijelo (konstruktivni element) drugog tijela (posebno drugog konstrukcijskog elementa). U mnogim praktično važnim slučajevima, koncentrisan

sile se mogu smatrati primijenjenim na element konstrukcije u tački bez primjetnog oštećenja tačnosti inženjerskih proračuna. Jedinice mjerenja koncentrisanih sila N (njutn), kN (kilonnjut) itd.

Tjelesne snage su sile koje se primjenjuju na cijeli volumen konstrukcijskog elementa, na primjer, raspoređene sile gravitacije. Jedinice mjerenja raspoređenih tjelesnih sila N / m 3, kN / m 3, itd. Ukupna težina (N, kN) bilo kojeg elementa konstrukcije se često konvencionalno uzima u obzir u proračunima kao koncentrisana sila primijenjena u tački koja se zove njegov centar gravitacije.

Raspodijeljene sile (opterećenja)- to su sile koje djeluju na dio površine (ili dužine) deformabilnog tijela, srazmjerne dimenzijama cijelog tijela. Postoje površno raspoređene sile (opterećenja) čije su jedinice N/m2, kN/m2 itd. (na primjer, raspoređena opterećenja snijegom na građevinske obloge), kao i linearno raspoređena opterećenja (dužnom dužinom elemenata konstrukcije), čije su jedinice N/m, kN/m itd. (na primjer, raspoređene sile pritiska ploča oslonjenih na grede građevinskih konstrukcija).

Statičke sile (opterećenja)- to su sile (opterećenja) koje ne mijenjaju (ili neznatno) svoju vrijednost, položaj i smjer djelovanja tokom rada konstrukcije.

Dinamičke sile (opterećenja)- to su sile (opterećenja) koje značajno mijenjaju svoju vrijednost, položaj i/ili smjer u kratkim vremenskim periodima i uzrokuju strukturne vibracije.

Nazivna opterećenja- to su obično maksimalna opterećenja koja se javljaju tokom rada konstrukcije.

Test pitanja:

1) Šta se izučava na predmetu "Čvrstoća materijala"? Kakav je njegov značaj za visokokvalifikovane tehničke stručnjake?

2) Šta su spoljašnja opterećenja i unutrašnje sile?

3) Objasniti pojmove deformacije, čvrstoće, krutosti i stabilnosti.

4) Objasniti pojmove homogenosti, kontinuiteta, izotropije i anizotropije.

5) Dati klasifikaciju konstruktivnih elemenata.

6) Dajte klasifikaciju vanjskih opterećenja koja djeluju na elemente konstrukcije.

1. Aleksandrov A.V. itd. Otpornost materijala. Udžbenik za univerzitete - M.: Viša. škola, 2001. - 560 str. (str. 5 ... 20).

2. Stepin P.A. Čvrstoća materijala. - M.: Više. škola, 1983. - 303 str. (str. 5 ... 20).

3. Priručnik o čvrstoći materijala / Pisarenko G.S. itd. - Kijev: Naukova dumka, 1988. - 737 str. (str. 5…9).

Kontrolni zadaci za SIW- uz pomoć obrazovne literature proširiti informacije o sljedećim pitanjima:

1) šta su elastične sile?

2) šta je suština principa odsustva početnih unutrašnjih napora u telu (, str. 9-10)?

3) koji su principi šematizacije spoljašnjih opterećenja koja deluju na elemente konstrukcije koji se koriste u inženjerskim proračunima (, str. 8-11)?

4) objasniti princip nezavisnosti delovanja sila (, str. 18-20; , str. 10)?

5) objasni princip Saint-Venanta (, str. 10-11);

6) koja je razlika između deformacije i pomaka (, str. 17-18; , str. 13-14)?;

7) opšti koncept metode preseka (, str. 13-16; , str. 14-17);

8) opšti pojam napona u deformabilnom telu, oznake normalnih i posmičnih napona (, str. 13-15; , str. 17-20).

9) klasifikacija spoljašnjih opterećenja koja deluju na elemente konstrukcije (videti tačku 5.3).

Predavanje 6. Tema 6. "Centralni zatezanje-kompresija ravnih krutih šipki"

Svrha predavanja- navesti uvodne odredbe o temi, suštinu i primjenu metode presjeka za određivanje unutrašnjih sila u šipkama pod centralnim zatezanjem-kompresijom; dati početne koncepte dijagrama unutrašnjih sila.

Vanjske sile u čvrstoći materijala dijele se na aktivan i reaktivan(reakcije veze). Opterećenja su aktivne vanjske sile.

Opterećenja prema načinu primjene

Načinom primjene opterećenja oni su obiman(sopstvena težina, inercijalne sile), koje djeluju na svaki element beskonačno malog volumena i površinu. Površinska opterećenja se dijele na koncentrisana opterećenja i raspoređena opterećenja.

Distribuirana opterećenja karakteriziraju se pritiskom - omjerom sile koja djeluje na element površine duž normale na njega, prema površini ovog elementa i izražavaju se u Međunarodnom sistemu jedinica (SI) u paskalima, megapaskalima (1 PA = 1 N / m2; 1 MPa = 106 Pa), itd. itd., au tehničkom sistemu - u kilogramima sile po kvadratnom milimetru itd. (kgf/mm2, kgf/cm2).

U sopromat se često razmatraju površinska opterećenja raspoređeni duž dužine konstrukcijskog elementa. Takva opterećenja karakterizira intenzitet koji se obično označava q i izražava se u njutnima po metru (N / m, kN / m) ili u kilogramima sile po metru (kgf / m, kgf / cm) itd.

Opterećenja po prirodi promjene vremena

Prema prirodi promjene tokom vremena, statička opterećenja- polako raste od nule do svoje konačne vrijednosti i ne mijenja se u budućnosti; i dinamička opterećenja izazivaju velike sile inercije.

28. Dinamičko, ciklično opterećenje, koncept granice izdržljivosti.

Dinamičko opterećenje je opterećenje koje je praćeno ubrzanjem čestica predmetnog tijela ili dijelova u dodiru s njim. Dinamičko opterećenje nastaje kada se primjenjuju brzo rastuće sile ili u slučaju ubrzanog kretanja tijela koje se proučava. U svim ovim slučajevima potrebno je uzeti u obzir sile inercije i rezultirajuće kretanje masa sistema. Osim toga, dinamička opterećenja se mogu podijeliti na udarna i re-varijabilna.

Udarno opterećenje (udar) je opterećenje pod kojim se ubrzanja tjelesnih čestica naglo mijenjaju u svojoj veličini u vrlo kratkom vremenskom periodu (iznenadna primjena opterećenja). Imajte na umu da, iako je udar povezan s dinamičkim tipovima opterećenja, u nekim slučajevima, pri proračunu udara, sile inercije se zanemaruju.

Repetitivno-varijabilno (ciklično) opterećenje - opterećenja koja se mijenjaju u vremenu po veličini (i možda u znaku).

Ciklično opterećenje je promjena mehaničkih i fizičkih svojstava materijala pod dugotrajnim djelovanjem naprezanja i deformacija koje se ciklički mijenjaju tokom vremena.

Granica izdržljivosti(takođe limit umor) - u naukama o čvrstoći: jedna od karakteristika čvrstoće materijala koja ga karakterizira izdržljivost, odnosno sposobnost opažanja opterećenja koja uzrokuju ciklična naprezanja u materijalu.

29. Pojam zamora materijala, faktori koji utiču na otpornost na zamorno lomljenje.

Zamor materijala- u nauci o materijalima - proces postepenog nagomilavanja oštećenja pod utjecajem promjenjivih (često cikličkih) naprezanja, što dovodi do promjene njegovih svojstava, stvaranja pukotina, njihovog razvoja i uništavanja materijal za navedeno vrijeme.

Utjecaj koncentracije stresa

Na mjestima nagle promjene poprečnih dimenzija dijela, rupa, žljebova, žljebova, navoja itd., kao što je prikazano u paragrafu 2.7.1, dolazi do lokalnog povećanja naprezanja, što značajno smanjuje granicu izdržljivosti u odnosu na onu za glatki cilindrični uzorci. Ovo smanjenje se uzima u obzir uvođenjem u proračune efektivni faktor koncentracije stresa, koji predstavlja omjer granice zamora glatkog uzorka u simetričnom ciklusu i granice izdržljivosti uzorka istih dimenzija, ali koji ima jedan ili drugi koncentrator naprezanja:

.

2.8.3.2. Utjecaj dimenzija dijela

Eksperimentalno je utvrđeno da se povećanjem veličine ispitnog uzorka smanjuje njegova granica izdržljivosti ( efekat skale). To je zbog činjenice da se s povećanjem veličine povećava vjerojatnost nehomogenosti strukture materijala i njegovih unutarnjih nedostataka (ljuske, plinovite inkluzije), kao i činjenice da se u proizvodnji malih uzoraka stvrdnjavanje (otvrdnjavanje ) površinskog sloja se odvija na relativno većoj dubini nego za uzorke velikih veličina.

Uticaj dimenzija dijelova na vrijednost granice izdržljivosti uzima se u obzir koeficijentom ( faktor skale), što je omjer granice izdržljivosti dijela datih dimenzija i granice izdržljivosti laboratorijskog uzorka slične konfiguracije, malih dimenzija:

.

2.8.3.3. Utjecaj stanja površine

Tragovi reznog alata, oštri rizici, ogrebotine su žarište mikropukotina od zamora, što dovodi do smanjenja granice zamora materijala.

Utjecaj stanja površine na granicu izdržljivosti u simetričnom ciklusu karakterizira koeficijent kvalitet površine, što je omjer granice zamora dijela s datom površinskom obradom i granice zamora pažljivo poliranog uzorka:

.

2.8.3.4. Utjecaj površinskog očvršćavanja

Različite metode površinskog kaljenja (mehaničko kaljenje, kemotermalna i toplinska obrada) mogu značajno povećati vrijednost faktora kvalitete površine (do 1,5 ... 2,0 ili više puta umjesto 0,6 ... 0,8 puta za dijelove bez kaljenja). Ovo se uzima u obzir u proračunima uvođenjem koeficijenta .

2.8.3.5. Utjecaj asimetrije ciklusa

Uzrok kvara dijela zbog zamora su dugotrajna naizmjenična naprezanja. Ali, kako su eksperimenti pokazali, s povećanjem svojstava čvrstoće materijala, povećava se njihova osjetljivost na asimetriju ciklusa, tj. stalna komponenta ciklusa "doprinosi" smanjenju čvrstoće na zamor. Ovaj faktor se uzima u obzir koeficijentom.