Quvvat yuklarining tasnifi. Tuzilmalar va inshootlarga ta'sir qiluvchi yuklar: tasnifi va kombinatsiyasi. Bukish. Burilish turlari. Burilishlarga misollar

Quvvat yuklarining tasnifi. Tuzilmalar va inshootlarga ta'sir qiluvchi yuklar: tasnifi va kombinatsiyasi. Bukish. Burilish turlari. Burilishlarga misollar
Quvvat yuklarining tasnifi. Tuzilmalar va inshootlarga ta'sir qiluvchi yuklar: tasnifi va kombinatsiyasi. Bukish. Burilish turlari. Burilishlarga misollar
10.03.2020

Texnik mexanikaning asosiy tushunchalari

Zamonaviy ishlab chiqarish, yuqori mexanizatsiyalash va avtomatlashtirish bilan belgilangan, foydalanishni taklif qiladi katta miqdor turli mashinalar, mexanizmlar, asboblar va boshqa qurilmalar . Mexanika sohasidagi bilimsiz mashinalarni loyihalash, ishlab chiqarish va ishlatish mumkin emas.

Texnik mexanika - asosiy mexanik fanlarni o'z ichiga olgan fan: nazariy mexanika, materiallarning mustahkamligi, mashina va mexanizmlar nazariyasi, mashina qismlari va dizayn asoslari.

Texnologiyadagi asosiy vazifalar kuchni ta'minlash, qattiqlik, barqarorlik muhandislik inshootlari, mashina qismlari va qurilmalari.

Materiallarning qarshiligi mustahkamlik, qattiqlik va barqarorlikni hisoblash tamoyillari va usullarini o'rganadigan fan.

Kuch- bu strukturaning ma'lum chegaralarda vayronagarchiliksiz tashqi yuklarga bardosh berish qobiliyati.

Qattiqlik- bu strukturaning ma'lum chegaralarda tashqi yuklarning ta'sirini o'zgarmasdan idrok etish qobiliyati. geometrik o'lchamlar(deformatsiya qilinmagan holda).

Barqarorlik- bu strukturaning yuklangan holatda shakli va muvozanatini saqlab turish, shuningdek, muvozanat holatidan biroz og'ish berilgandan keyin o'zining dastlabki holatini mustaqil ravishda tiklash qobiliyatidir.

Yuqoridagi talablarga qo'shimcha ravishda, dizayn iqtisodiy bo'lishi kerak, uning og'irligi va o'lchamlari minimal bo'lishi kerak. Buning uchun u oqilona shakl va o'lchamga ega bo'lishi kerak.

Yuklarni tasniflash

Tashqi va ichki kuchlar va kuchlarning momentlari mavjud.

Tashqi kuchlar tomonidan(P) berilgan sistemaning nuqtalariga (jismlariga) yon tomondan ta’sir etuvchi kuchlardir moddiy nuqtalar(organlar) bu tizimga tegishli bo'lmagan. Tashqi kuchlar (yuk) faol kuchlar va bog'lanish reaktsiyalaridir.

Ichki kuchlar tomonidan(Q) berilgan sistemaning nuqtalari (jismlari) orasidagi o'zaro ta'sir kuchlari deyiladi. Ular tashqi yuklar bo'lmaganda ham ishlaydi. Tanaga ta'sir qilganda tashqi kuchlar paydo bo'ladi qo'shimcha ichki kuchlar bilan birga keladigan deformatsiya. Bu kuchlar tashqi kuchlarning tananing shaklini o'zgartirish yoki bir qismini boshqasidan ajratish tendentsiyasiga qarshi turadi. Biz faqat qo'shimcha ichki kuchlarni o'rganamiz.

Qo'llash usuliga ko'ra yuklar quyidagilarga bo'linadi:

1) hajmli- tananing butun hajmi bo'ylab taqsimlanadi va uning har bir zarrasiga qo'llaniladi (tuzilmaning o'z og'irligi, magnit o'zaro ta'sir kuchlari);

2) yuzaki- sirt sohalarida qo'llaniladigan va ob'ektning atrofdagi jismlar bilan bevosita aloqa o'zaro ta'sirini tavsiflovchi:

A) konsentrlangan(P 1) – konstruktiv elementning o‘lchamlariga nisbatan o‘lchamlari kichik bo‘lgan platformaga ta’sir etuvchi yuklar (g‘ildirak halqasining relsdagi bosimi);



b) tarqatilgan(P2)– platforma (yoki uzunlik) bo'ylab harakatlanadigan yuklar, ularning o'lchamlari konstruktiv elementning o'lchamlari bilan solishtirganda kichik bo'lmagan (traktor izlari ko'prik nuriga bosiladi).

Taqsimlangan yuklar intensivlik bilan tavsiflanadi q [N/m] yoki [ N/m 2]. Agar q – uzunlik elementi bo'ylab taqsimlangan yukning intensivligi a, Bu

Agar q – const, uni integral belgisidan chiqarish mumkin, keyin biz quyidagilarni olamiz:

P2 = q ∙ a.

Yuklar doimiy yoki vaqtinchalik bo'lishi mumkin. Doimiy har doim yoki etarlicha uzoq vaqt davomida ishlaydi (masalan, strukturaning o'lik og'irligi). Vaqtinchalik epizodik harakat qilish (masalan, shamol bosimi).

Yukning tabiatiga ko'ra ular quyidagilarga bo'linadi:

1.statik– asta-sekin qo‘llaniladi, noldan yakuniy qiymatgacha ko‘tariladi va o‘zgarmaydi;

2.dinamik- qisqa vaqt ichida kattalik yoki yo'nalishni o'zgartirish va strukturaviy elementlarning tezlashuvi paydo bo'lishi bilan birga keladi. Bularga quyidagilar kiradi:

A) to'satdan yuklar - darhol to'liq quvvat bilan harakat qilish (ko'prik ustida harakatlanuvchi lokomotiv g'ildiragi) ,

b) barabanlar yuklar - qisqa vaqt davomida harakat qilish (dizel bolg'a),

V) tsiklik yuklar - vaqti-vaqti bilan harakat qilish (tishli tishlarga yuk).

To'g'ri dozalangan jismoniy faoliyat tanaga foydali ta'sir ko'rsatadi. Ular sizga erishishga imkon beradi mukammal figura, mushaklarning ohangini oshirish va hatto inson immunitetini mustahkamlash. Biroq, kerakli natijaga erishish uchun mashqlar to'plamini to'g'ri tuzish va ularning optimal intensivligini tanlash kerak. Jismoniy faoliyatning qanday turlari mavjudligi va ular qaysi maqsadlar uchun eng mos ekanligini maqolamizda aytib beramiz.

Yuklarni tasniflash

Ba'zilari bilan sport mashg'ulotlari amalga oshiriladi aniq maqsad. Bu mushaklarning ohangini saqlab qolish, vazn yo'qotish, jarohatlardan tiklanish yoki sport musobaqalariga tayyorgarlik bo'lishi mumkin. Har bir holatda jismoniy faoliyat turlari va ularning intensivligi farqlanadi, shuning uchun ular odatda quyidagi tasnifga ko'ra bo'linadi:

  • aerobik;
  • anaerob;
  • interval;
  • gipoksik.

Bizning tanamiz har kuni bu yuklarning ba'zilariga duchor bo'ladi, boshqalari esa yangi boshlovchi sportchining imkoniyatlaridan butunlay tashqarida bo'lishi mumkin. Keling, har bir tur o'rtasida qanday farq borligini va qaysi vazifalar uchun u yoki bu variantni tanlashingiz kerakligini ko'rib chiqaylik.

Aerobik mashqlar guruhi

Aerobik mashqlar (yoki kardio mashqlari) - hujayralarni boyitishga qaratilgan oddiy mashqlar to'plami kerakli miqdor kislorod, oshirish himoya kuchlari tana va uning qarshiligini o'rgatish.

Bizning tanamiz har kuni bu yuklarga duchor bo'ladi: do'konga ketayotganda, kvartirani tozalashda, ishga ketayotganda va yurish paytida. Bunga quyidagilar ham kiradi:

  • velosport;
  • suv sporti;
  • chang'i uchish, konkida uchish, konkida uchish;
  • kundalik gimnastika;
  • zinadan yuqoriga ko'tarilish;
  • raqs darslari va boshqalar.

Ushbu guruh faol dam olish uchun deyarli barcha variantlarni o'z ichiga oladi. Bu tanangizni yaxshi holatda saqlash uchun ideal ko'rinishdir. jismoniy faoliyat.

Aerobik mashqlar eng xavfsiz deb hisoblanadi. Odamlar ularni qila oladi turli yoshdagi tayyorgarlik darajasidan qat'i nazar. Og'ir jarohatlarga uchragan va surunkali kasalliklarga chalingan bemorlarga bunday yuklar tavsiya etiladi. Biroq, ichida Ushbu holatda jismoniy mashqlar intensivligi va tananing reaktsiyasi davolovchi shifokor tomonidan qat'iy nazorat qilinishi kerak.

Anaerob mashqlari va ularni bajarish usullari

Mashqlarning anaerob guruhi og'irligi va intensivligi oshishi bilan tavsiflangan jismoniy faoliyat turlarini o'z ichiga oladi. Bu oshirish uchun sportchilar tomonidan amalga oshiriladi o'z ichiga oladi mushak massasi, va tananing chidamliligini o'rgatish.

Mashqlar og'ir dumbbelllar, shtangalar va turli xil mashq mashinalari yordamida amalga oshiriladi. Ularning asosiy mohiyati tana harakatisiz tortishishning qisqa muddatli harakatidir. Yakuniy natija - mushak to'qimalarining hajmi va yuqori quvvat ko'rsatkichlarining sezilarli darajada oshishi. Biroq, mushaklar hajmini tez oshirish jarayonida ularning elastikligi sezilarli darajada pasayishini bilishingiz kerak.

Anaerobik mashqlar kontrendikatsiyaga ega va 40 yoshdan oshgan odamlar uchun tavsiya etilmaydi. Biroq, tanangizni yaxshi holatda saqlash uchun o'rtacha og'irlikdagi mashqlarni bajarishingiz mumkin. jismoniy tayyorgarlik: dumbbelllarni 5 kg gacha ko'taring, kauchuk yoki kamon kengaytirgichlardan foydalaning.

Intervalli mashqlar guruhi: ularning xususiyatlari qanday?

Mashg'ulot paytida sportchilar almashishi va birlashtirishi mumkin har xil turlari jismoniy faoliyat (va uning intensivligi). Bunday holda, ular sinflar birinchi va ikkinchi turdagi elementlarni o'z ichiga olgan holda, intervalli yuk haqida gapirishadi.

Masalan, yosh va sog'lom erkaklar Mashaqqatli sport bilan shug'ullanadiganlar aerobik mashqlarni bajarishlari kerak. Ya'ni, ularning mashg'ulotlari davomida og'ir mashqlar va engil yugurish almashinadi. Shu bilan birga, yengil atletikachilar ma'lum bir mushak guruhiga ta'sir qiluvchi katta yuklarni qo'shimcha ravishda ishlatishlari mumkin. Sportda jismoniy faoliyat turlari doimiy ravishda almashinadi, ayniqsa, agar haqida gapiramiz kasbiy tayyorgarlik haqida.

Gipoksik yuklar

Ular professional sportchilarning chidamliligini o'rgatish uchun ishlatiladi. Gipoksik yuklar og'ir mashqlar hisoblanadi, chunki ular kislorod etishmasligi sharoitida, inson o'z imkoniyatlari chegarasida bo'lganda amalga oshiriladi.

Ushbu turdagi mashg'ulotlarning asosiy maqsadi - notanish muhitda tananing akklimatizatsiya jarayonini minimallashtirish. mashg'ulotlar uchun ishlatiladi nafas olish tizimi ko'pincha baland tog' sharoitida qoladigan alpinistlar, qaerda

Jismoniy faoliyat turlarini tanlash printsipi (ta'sir tabiatiga ko'ra)

Optimal mashqlarni to'g'ri tanlash - bu olishning kalitidir istalgan natija. Shuning uchun mashg'ulotlarni boshlashdan oldin yakuniy maqsadni aniq belgilash kerak. Bo'lishi mumkin:

  • jarohatlar, operatsiyalar va surunkali kasalliklardan keyin reabilitatsiya;
  • shifo va tiklanish, og'ir ish kunidan keyin stressni bartaraf etish;
  • tanani hozirgi jismoniy shaklida saqlash;
  • chidamlilikni oshirish va tana kuchini oshirish.

Ikkinchi va uchinchi variantlarda yukni tanlash odatda qiyinchiliklarga olib kelmaydi. Bu erda mashqlar mavjud terapevtik maqsad O'z-o'zidan tanlash ancha qiyin. Qaysi jismoniy faoliyat turlari tiklanish uchun eng samarali ekanligi haqida o'ylashda, insonning hozirgi holati va imkoniyatlarini hisobga olish kerak.

Xuddi shu mashq o'rtacha jismoniy shakldagi sportchi uchun juda samarali va boshlang'ich sportchi uchun mutlaqo foydasiz bo'lishi mumkin. Shuning uchun mashg'ulot dasturini tanlash chegaraviy yuklar printsipiga muvofiq amalga oshirilishi kerak va agar murabbiy sportchining holati va imkoniyatlarini yaxshi bilsa yaxshi bo'ladi.

Yuklarning turlari

Treningning asosiy tasnifiga qo'shimcha ravishda, mashqlarni bir necha turlarga bo'lish mavjud. Ularning har biri muayyan sifatni rivojlantirishga qaratilgan.

Organizmga ta'sir qilish xususiyatiga ko'ra, jismoniy faoliyatning bir nechta asosiy turlari mavjud:

  • quvvat;
  • tezyurar yo'llar;
  • moslashuvchanlik uchun;
  • epchillik va muvofiqlashtirish qobiliyatlarini rivojlantirish.

Treningdan olish uchun maksimal foyda, ular ma'lum qoidalarga muvofiq bajarilishi kerak, biz quyida muhokama qilamiz.

Kuch mashqlari

Kuch mashqlari tanani yaxshi holatda saqlashga yordam beradi, to'qimalarning qarish jarayonini sekinlashtiradi va turli xil to'qimalarning rivojlanishini oldini oladi. yurak-qon tomir kasalliklari. Har bir inson yukni olishi muhim, chunki faol bo'lmagan to'qimalar zarur moddalardan mahrum bo'lib, ularning qarishiga olib keladi.

dan ijobiy ta'sir kuch mashqlari yuk asta-sekin ortib borayotgan bo'lsa, erishiladi, lekin ayni paytda u inson salomatligi holatiga mos keladi. Yuklarning yuki va ularning takrorlanishi ham asta-sekin o'sib borishi kerak. Nazoratsiz takroriy sonli mashqlar chidamlilik va kuchni o'rgatish uchun mutlaqo samarasizdir.

Sog'lomlashtirish mashqlarida jismoniy faollik (tasnifi va turlari shifokor tomonidan belgilanadi) cheksiz og'irliklarga va aniq belgilangan takroriy sonlarga asoslanadi. Yuklarni tanlashning bu usuli natijalarga erishish va jarohatlardan qochish imkonini beradi.

Yoniq dastlabki bosqichlar Treningda siz tananing holatiga qarab maksimal mumkin bo'lgan 40% dan ko'p bo'lmagan og'irliklardan foydalanishingiz kerak. Keyinchalik, yuk shunday tanlanishi mumkin maksimal miqdor mashqning takrorlanishi taxminan 8-12 marta edi. Bilak, bo'yin, pastki oyoq va qorin mushaklari uchun esa 15-20 martaga etadi (1-3 daqiqali tanaffuslar bilan).

Yuqori tezlikdagi yuklar

Bunday ta'lim odamdan katta chidamlilik va talab qilmaydi kuchli kuchlanish. Ular ta'minlaydi ijobiy ta'sir ham yosh, ham qari organizmlar uchun. Ikkinchi holda, tezlik mashqlari ayniqsa dolzarb hisoblanadi. Axir, tananing xiralashishining asosiy belgisi nafaqat uning motor funktsiyalarining susayishi, balki harakatlarning sekinlashishi hamdir.

Tezlik yuklari 10-15 soniyadan ko'proq vaqt davomida bajarilmasligi kerak. Uzoq mashqlar (30 dan 90 soniyagacha) kam quvvat bilan bajarilishi kerak. Aynan shunday mashqlar dam olish uchun qisqa vaqt oralig'i bilan almashib, hujayralarning qarish jarayonini maksimal darajada sekinlashtirishga yordam beradi. Tanani optimal shaklda saqlash uchun har bir sport mashg'ulotida tezlik mashqlarini bajarish tavsiya etiladi.

Mushaklar, ligamentlar, bo'g'imlarning elastikligining afzalliklari

Moslashuvchanlik mashqlari yuklarning eng mashhur turlaridir maktab darslari ko'pchilik bolalar kichik sinflar. Bunday yuklar bo'g'inlar va umurtqa pog'onasining moslashuvchanligi va harakatchanligini saqlashga yordam beradi. Bundan tashqari, bunday yuklarning ijobiy ta'siri quyidagilardan iborat:

  • bo'g'inlarning ortiqcha aşınmasının oldini olish;
  • artrit rivojlanishining oldini olish;
  • qo'shma kapsulaning holatini yaxshilash;
  • osteoxondrozning oldini olish.

Mushaklar, bo'g'inlar va ligamentlarning elastikligi shikastlanish ehtimolini sezilarli darajada kamaytiradi va jismoniy faoliyatdan keyin mushak to'qimalarining tez tiklanishiga yordam beradi. Moslashuvchanlik mashqlari mushaklarni mukammal darajada bo'shashtiradi va ularning ohangini yaxshilaydi.

Bunday yuklarning yo'qligi to'qimalarning qattiqlashishiga olib keladi. Qayta tiklash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan energiya behuda ketadi va mushakning o'zi kislorod etishmasligidan aziyat chekadi.

Yana qanday treninglar kerak?

Chaqqonlik va muvofiqlashtirish qobiliyatlari inson hayoti davomida talab qiladigan muhim fazilatlardir. Tizimli mashg'ulotlar bo'lmasa, bu ko'nikmalar asta-sekin kamayadi. Ushbu qobiliyatlarni rivojlantirish uchun mashg'ulotlarga qanday jismoniy faoliyat turlarini kiritish kerak? Bu erda hamma narsa nokni otish kabi oddiy. Eng eng yaxshi variant Turli sport o'yinlari bo'lib o'tadi: tennis, stol tennisi, badminton va boshqalar.

Yengil sport chaqqonlikni mashq qilish uchun juda yaxshi va yurak-qon tomir kasalliklarining yaxshi oldini oladi. Bunday yuklar uchun yosh cheklovlari yo'q, lekin ularni dozalash juda qiyin. Shu sababli, mashg'ulot paytida siz o'zingizning nafasingizni nazorat qilishingiz va yurak urish tezligini kuzatishingiz kerak.

Chaqqonlik mashqlaridan foydalanish sport o'yinlari tananing moslashish qobiliyatini sezilarli darajada oshiradi va doimiy e'tibor talab qiladigan mashqlar aqliy reaktsiyani yaxshi o'rgatadi. Inson tezroq qabul qila boshlaydi murakkab yechimlar va kutilmagan vaziyatlarda tezroq harakat qiladi.

Ko'rib turganimizdek, jismoniy faoliyatning har qanday turi insonga ijobiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Biroq, maksimal natijalarga erishish uchun mashg'ulotlar tizimli bo'lishi va bir vaqtning o'zida bir nechta mashqlarni o'z ichiga olishi kerak. Shu tarzda ta'minlash mumkin yuqori daraja tananing qarshiligiga noqulay omillar, shuningdek, doimiy ravishda yangi ko'nikmalarni rivojlantirish va takomillashtirish. Asosiysi, esda tuting, qaysi turdagi yukni tanlamasligingizdan qat'i nazar, qachon to'xtash kerakligini doimo bilish muhimdir!

Tashqi kuchlarning (yuklarning) tasnifi Materiallarning mustahkamligi

Materiallarning mustahkamligi bo'yicha tashqi kuchlar quyidagilarga bo'linadi faol Va reaktiv(bog'lanish reaktsiyalari). Yuklaydi faol tashqi kuchlardir.

Qo'llash usuli bo'yicha yuklaydi

Qo'llash usuli bo'yicha yuklar lar bor hajmli hajmining har bir cheksiz kichik elementiga ta'sir qiluvchi (o'z vazni, inertial kuchlar) va sirt. Yuzaki yuklar ga bo'linadi konsentrlangan yuklar Va taqsimlangan yuklar.

Taqsimlangan yuklar bosim bilan tavsiflanadi - unga normal bo'lgan sirt elementiga ta'sir qiluvchi kuchning maydonga nisbati ushbu elementdan va Xalqaro birliklar tizimida (SI) paskallarda, megapaskallarda (1 PA = 1 N/m2; 1 MPa = 106 Pa) va boshqalarda, texnik tizimda esa - kvadrat millimetrga kilogramm kuchda va hokazolarda ifodalanadi. . (kgf/mm2, kgf/sm2).

Kompromat materiallarida ular ko'pincha hisobga olinadi sirt yuklari, strukturaviy elementning uzunligi bo'ylab taqsimlanadi. Bunday yuklar intensivlik bilan tavsiflanadi, odatda q bilan belgilanadi va metrga nyutonlarda (N/m, kN/m) yoki har bir metrga kilogramm kuchda (kgf/m, kgf/sm) va hokazolarda ifodalanadi.

Vaqt o'tishi bilan o'zgarishlarning tabiatiga ko'ra yuklaydi

Vaqt o'tishi bilan o'zgarishlarning tabiati asosida ular ajralib turadi statik yuklar- asta-sekin noldan yakuniy qiymatigacha oshib, keyin o'zgarmasligi; Va dinamik yuklar katta inertial kuchlarni keltirib chiqaradi.

Materialning mustahkamligi haqidagi taxminlar

Sopromat Sopromatning taxminlari

Kuchlilik, qattiqlik va barqarorlikni hisoblash nazariyasini qurishda materiallarning xususiyatlari va tananing deformatsiyasi bilan bog'liq taxminlar amalga oshiriladi.

Moddiy xususiyatlar bilan bog'liq taxminlar

Avval ko'rib chiqaylik moddiy xususiyatlar bilan bog'liq taxminlar:

taxmin 1: material bir hil deb hisoblanadi (uning fizik va mexanik xususiyatlari barcha nuqtalarda bir xil deb hisoblanadi);

taxmin 2: material tananing butun hajmini to'liq to'ldiradi, hech qanday bo'shliqlarsiz (tana uzluksiz muhit sifatida qaraladi). Bu taxmin tananing kuchlanish-deformatsiya holatini o'rganishda differensial va integral hisoblash usullarini qo'llash imkonini beradi, bu jism hajmining har bir nuqtasida funktsiyaning uzluksizligini talab qiladi;

taxmin 3: material izotropik, ya'ni uning har bir nuqtasida fizik va mexanik xususiyatlari barcha yo'nalishlarda bir xil. Anizotrop materiallar - fizik-mexanik xususiyatlari yo'nalishiga qarab o'zgaradi (masalan, yog'och);

taxmin 4: material mukammal elastik (yukni olib tashlaganingizdan so'ng, barcha deformatsiyalar butunlay yo'qoladi).

Deformatsiya haqidagi taxminlar

Endi asosiy narsani ko'rib chiqaylik tananing deformatsiyasi bilan bog'liq taxminlar.

taxmin 1: deformatsiyalar kichik deb hisoblanadi. Ushbu taxmindan kelib chiqadiki, muvozanat tenglamalarini tuzishda, shuningdek, aniqlashda ichki kuchlar tananing deformatsiyasini e'tiborsiz qoldirish mumkin. Bu taxmin ba'zan boshlang'ich o'lcham printsipi deb ataladi. Misol uchun, bir uchi devorga o'rnatilgan va bo'sh uchiga konsentrlangan kuch bilan yuklangan novdani ko'rib chiqing (1.1-rasm).

Tegishli muvozanat tenglamasidan nazariy mexanika usuli yordamida aniqlangan embedment momenti quyidagilarga teng: . Biroq, tayoqning to'g'ri pozitsiyasi uning muvozanat holati emas. Kuch (P) ta'sirida novda egilib, yukni qo'llash nuqtasi vertikal va gorizontal ravishda siljiydi. Agar biz deformatsiyalangan (egilgan) holat uchun novda muvozanat tenglamasini yozsak, unda ko'milishda paydo bo'ladigan haqiqiy moment quyidagilarga teng bo'ladi: . Deformatsiyalar kichik deb faraz qilsak, novda uzunligi (l) bilan solishtirganda siljish (w) ni e'tiborsiz qoldirish mumkin deb hisoblaymiz, ya'ni keyin . Barcha materiallar uchun taxmin qilish mumkin emas.

taxmin 2: tana nuqtalarining harakatlari bu harakatlarni keltirib chiqaradigan yuklarga mutanosibdir (tana chiziqli deformatsiyalanadi). Chiziqli deformatsiyalanadigan tuzilmalar uchun kuchlar ta'sirining mustaqilligi printsipi amal qiladi ( superpozitsiya printsipi): bir guruh kuchlar ta'sirining natijasi ular bilan strukturani yuklash ketma-ketligiga bog'liq emas va bu kuchlarning har birining alohida ta'siri natijalari yig'indisiga teng. Bu tamoyil, shuningdek, yuklash va tushirish jarayonlarining teskariligi haqidagi farazga asoslanadi.

Strukturaviy elementlarga ta'sir qiluvchi tashqi yuklarning tasnifi.

Umumiy tasnif strukturaviy elementlar.

Texnik ob'ektlar va tuzilmalar shakli, o'lchami, boshqa parametrlari va xususiyatlari bo'yicha juda xilma-xil bo'lgan alohida qismlar va elementlardan iborat. Muhandislik hisob-kitoblari nuqtai nazaridan, strukturaviy elementlarning to'rtta asosiy guruhini ajratish odatiy holdir: novdalar, plitalar, qobiqlar va massivlar.

Rodlar- bu to'g'ri yoki egri konstruktiv elementlar bo'lib, ularning bir o'lchami (uzunligi) boshqa ikkita o'lchovdan sezilarli darajada oshadi (fazoviy ortogonal koordinatalar tizimida), 20-rasmga qarang. Strukturaviy elementlarga misollar: stul yoki stolning oyoqlari, ustunlar. qurilish konstruktsiyasi, ko'taruvchi arqonlar, avtomobil vites qutisini o'zgartirish dastagi va boshqalar.

Z Egri chiziq

To'g'ri tayoq

Shakl 20. Rod tipidagi strukturaviy elementlarning sxemalari

t (plastinka qalinligi)

Shakl 21. Plastinka tipidagi dizayn elementining diagrammasi

Shakl 22. Qobiq tipidagi konstruktiv elementning diagrammasi (silindrsimon)

Guruch. 23. Massiv tipidagi struktura elementining diagrammasi

Plitalar- bu bir o'lcham (qalinligi) qolgan ikkitasidan sezilarli darajada kichik bo'lgan tekis strukturaviy elementlardir. Plitalarga misollar: stol usti; binolarning devorlari va shiftlari va boshqalar, 21-rasmga qarang, undan plastinkaning qalinligi rejadagi uning ikki o'lchamidan sezilarli darajada kamroq ekanligi aniq.

Chig'anoqlar- bu bir o'lcham (devor qalinligi) boshqa o'lchamlardan sezilarli darajada kichik bo'lgan tekis bo'lmagan yupqa devorli strukturaviy elementlardir. Qopqoqlarga misollar: suyuq va gazsimon mahsulotlarni tashish uchun quvurlar (silindrsimon korpuslar); suyuqliklar uchun silindrsimon, sharsimon yoki kombinatsiyalangan idishlar; uchun konusning qutilari ommaviy materiallar; turli tuzilmalarning tekis bo'lmagan qoplamalari va boshqalar, 22-rasmga qarang, bu silindrsimon qobiqni (ingichka devorli silindrsimon quvur) ko'rsatadi, unda devor qalinligi uning diametri va uzunligidan sezilarli darajada kamroq bo'ladi.

Massivlar- bu uchta o'lchamni solishtirish mumkin bo'lgan strukturaviy elementlar. Massivlarga misollar: poydevor bloklari mashinalar, mashinalar va qurilish tuzilmalari; massiv ko'prik tayanchlari va boshqalar, 23-rasmga qarang.

Muhandislik mexanikasi va materiallarning mustahkamligi kurslari a'zolar kabi strukturaviy elementlarni fundamental o'rganishga urg'u beradi. Plitalar, qobiqlar va massivlar Materiallar mustahkamligi va mutaxassislik kurslarida o'rganiladi.

Konsentrlangan kuchlar- bular strukturaviy elementga uning sirt maydonida qo'llaniladigan kuchlar bo'lib, ularning o'lchamlari, strukturaviy elementning butun yuzasining o'lchamlari bilan solishtirganda, e'tiborsiz qolishi mumkin. Qoida tariqasida, konsentrlangan kuchlar boshqa tananing (xususan, boshqa struktura elementining) ma'lum bir jismga (tuzilish elementi) ta'siri natijasidir. Ko'p amaliy muhim holatlarda, konsentratsiyalangan



kuchlarni muhandislik hisob-kitoblarining aniqligiga sezilarli zarar etkazmasdan, bir nuqtada strukturaviy elementga qo'llaniladigan deb hisoblash mumkin. Konsentrlangan kuchlarning o'lchov birliklari N (Nyuton), kN (kilonevton) va boshqalar.

Ovoz kuchlari- bular strukturaviy elementning butun hajmi bo'ylab qo'llaniladigan kuchlar, masalan, taqsimlangan tortishish kuchlari. Tarqalgan hajmli kuchlarning o'lchov birliklari N / m 3, kN / m 3 va boshqalar. Strukturaviy elementning umumiy tortishish kuchi (N, kN) ko'pincha shartli ravishda hisob-kitoblarda, deb ataladigan nuqtada qo'llaniladigan konsentrlangan kuch sifatida hisobga olinadi. uning og'irlik markazi.

Taqsimlangan kuchlar (yuklar)- bu butun tananing o'lchamlariga mutanosib ravishda deformatsiyalanadigan tananing maydonining (yoki uzunligining) bir qismiga qo'llaniladigan kuchlar. Yuzaki taqsimlangan kuchlar (yuklar) mavjud bo'lib, ularning o'lchov birliklari N / m 2, kN / m 2 va boshqalar. (masalan, tarqatilgan qor yuklari qurilish qoplamalari bo'yicha), shuningdek chiziqli taqsimlangan yuklar(konstruktiv elementlarning uzunligi bo'ylab), o'lchov birliklari N / m, kN / m va boshqalar. (masalan, qurilish konstruktsiyalarining nurlarida qo'llab-quvvatlanadigan plitalarning taqsimlangan bosim kuchlari).

Statik kuchlar (yuklar)- bu strukturaning ishlashi davomida ularning qiymatini, holatini va harakat yo'nalishini o'zgartirmaydigan (yoki ahamiyatsiz darajada o'zgartirmaydigan) kuchlar (yuklar).

Dinamik kuchlar (yuklar)- bu qisqa vaqt ichida ularning qiymatini, holatini va / yoki yo'nalishini sezilarli darajada o'zgartiradigan va strukturaning tebranishlarini keltirib chiqaradigan kuchlar (yuklar).

Nominal yuklar - bu odatiy maksimal yuklar strukturaning ishlashi paytida yuzaga keladigan.

Nazorat savollari:

1) Materiallarning mustahkamligi kursida nimalar o‘rganiladi? Yuqori malakali uchun uning ahamiyati nimada texnik mutaxassislar?

2) Tashqi yuklar va ichki kuchlar nima?

3) Deformatsiya, mustahkamlik, qattiqlik va barqarorlik tushunchalarini tushuntiring.

4) Bir jinslilik, uzluksizlik, izotropiya va anizotropiya tushunchalarini tushuntiring.

5) Strukturaviy elementlarning tasnifini keltiring.

6) Strukturaviy elementlarga ta'sir qiluvchi tashqi yuklarning tasnifini keltiring.


1. Aleksandrov A.V. va boshqalarning mustahkamligi. Universitetlar uchun darslik - M.: Oliy. maktab, 2001. – 560 b. (5...20-bet).

2. Stepin P.A. Materiallarning mustahkamligi. – M .: Yuqori. maktab, 1983. – 303 b. (5...20-bet).

3. Materiallarning mustahkamligi bo'yicha qo'llanma / Pisarenko G.S. va boshqalar - Kiev: Naukova Dumka, 1988. - 737 p. (5...9-bet).

Test topshiriqlari SRS uchun- o'quv adabiyotlari yordamida quyidagi masalalar bo'yicha ma'lumotlarni kengaytirish:

1) elastik kuchlar nima?

2) tanadagi dastlabki ichki harakatlarning yo'qligi tamoyilining mohiyati nimada (9-10-bet)?

3) muhandislik hisoblarida qo'llaniladigan konstruktiv elementlarga ta'sir qiluvchi tashqi yuklarni sxematiklashtirish uchun qanday tamoyillar mavjud (8-11-betlar)?

4) kuchlar harakatining mustaqillik tamoyilini tushuntiring (, 18-20-bet; , 10-bet)?

5) Sen-Venan tamoyilini tushuntiring (, 10-11-betlar);

6) deformatsiya va siljishning farqi nimada (, 17-18-bet; , 13-14-betlar)?;

7) umumiy tushuncha bo'limlar usuli haqida (, 13-16-betlar;, 14-17-betlar);

8) deformatsiyalanuvchi jismdagi kuchlanishlar haqida umumiy tushuncha, normal va tangensial kuchlanishlarning belgilanishi (, 13-15-bet;, 17-20-betlar).

9) strukturaviy elementlarga ta'sir qiluvchi tashqi yuklarning tasnifi (5.3-bandga qarang).


Ma’ruza 6. Mavzu 6. “Markaziy taranglik-to‘g‘ri qattiq novdalarni siqish”

Ma'ruzaning maqsadi- mavzu bo'yicha kirish qoidalarini, markaziy taranglik-siqish ta'sirida rodlardagi ichki kuchlarni aniqlash bo'limi usulining mohiyati va qo'llanilishini ko'rsating; ichki kuchlarning diagrammalari haqida dastlabki tushunchalarni bering.

Materiallarning mustahkamligi bo'yicha tashqi kuchlar quyidagilarga bo'linadi faol Va reaktiv(bog'lanish reaktsiyalari). Yuklaydi faol tashqi kuchlardir.

Qo'llash usuli bo'yicha yuklaydi

Qo'llash usuli bo'yicha yuklar lar bor hajmli hajmining har bir cheksiz kichik elementiga ta'sir qiluvchi (o'z vazni, inertial kuchlar) va sirt. Yuzaki yuklar ga bo'linadi konsentrlangan yuklar Va taqsimlangan yuklar.

Taqsimlangan yuklar bosim bilan tavsiflanadi - unga normal bo'lgan sirt elementiga ta'sir qiluvchi kuchning ushbu elementning maydoniga nisbati va Xalqaro birliklar tizimida (SI) paskallarda, megapaskallarda (1 PA = 1 N / m2); 1 MPa = 106 Pa) va boshqalar va texnik tizimda - kvadrat millimetr uchun kilogramm kuchlari va boshqalar. (kgf/mm2, kgf/sm2).

Kompromat materiallarida ular ko'pincha hisobga olinadi sirt yuklari, strukturaviy elementning uzunligi bo'ylab taqsimlanadi. Bunday yuklar intensivlik bilan tavsiflanadi, odatda q bilan belgilanadi va metrga nyutonlarda (N/m, kN/m) yoki har bir metrga kilogramm kuchda (kgf/m, kgf/sm) va hokazolarda ifodalanadi.

Vaqt o'tishi bilan o'zgarishlarning tabiatiga ko'ra yuklaydi

Vaqt o'tishi bilan o'zgarishlarning tabiati asosida ular ajralib turadi statik yuklar- asta-sekin noldan yakuniy qiymatigacha oshib, keyin o'zgarmasligi; Va dinamik yuklar katta inertial kuchlarni keltirib chiqaradi.

28. Dinamik, siklik yuklanish, chidamlilik chegarasi tushunchasi.

Dinamik yuk - bu tananing zarralari yoki u bilan aloqa qiladigan qismlarning tezlashishi bilan birga keladigan yuk. Dinamik yuklanish tez ortib borayotgan kuchlar qo'llanilganda yoki o'rganilayotgan jismning tezlashtirilgan harakatida sodir bo'ladi. Bu barcha holatlarda inersiya kuchlarini va natijada tizim massalarining harakatini hisobga olish kerak. Bundan tashqari, dinamik yuklarni ta'sir va qayta o'zgaruvchanlarga bo'lish mumkin.

Ta'sirli yuk (zarba) - tana zarralarining tezlashishi juda qisqa vaqt ichida o'z qiymatini keskin o'zgartiradigan yuklash (yukning to'satdan qo'llanilishi). E'tibor bering, zarba nazarda tutilgan bo'lsa-da dinamik ko'rinishlar yuklash, ba'zi hollarda, ta'sirni hisoblashda, inertial kuchlar e'tiborga olinmaydi.

Takroriy o'zgaruvchan (tsiklik) yuklash - vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan yuklar hajmi(va ehtimol belgisi bilan).

Tsiklik yuklanish - vaqt o'tishi bilan tsiklik ravishda o'zgarib turadigan kuchlanish va deformatsiyalarning uzoq muddatli ta'siri ostida materialning mexanik va fizik xususiyatlarining o'zgarishi.

Chidamlilik chegarasi(Shuningdek chegara charchoq) - kuch fanlarida: uni tavsiflovchi materialning mustahkamlik xususiyatlaridan biri chidamlilik, ya'ni materialda tsiklik stresslarni keltirib chiqaradigan yuklarni qabul qilish qobiliyati.

29. Materiallarning charchoqlari haqida tushuncha, charchoq buzilishiga chidamliligiga ta'sir qiluvchi omillar.

Moddiy charchoq- materialshunoslikda - o'zgaruvchan (ko'pincha tsiklik) kuchlanishlar ta'sirida uning xususiyatlarining o'zgarishiga, yoriqlar paydo bo'lishiga, ularning rivojlanishiga va yo'q qilinishiga olib keladigan zararni bosqichma-bosqich to'plash jarayoni. material belgilangan vaqt uchun.

Stress kontsentratsiyasining ta'siri

2.7.1-bandda ko'rsatilganidek, qismning ko'ndalang o'lchamlari, teshiklar, oluklar, oluklar, iplar va boshqalarning keskin o'zgarishi bo'lgan joylarda kuchlanishning mahalliy o'sishi sodir bo'lib, u bilan solishtirganda chidamlilik chegarasini sezilarli darajada kamaytiradi. silliq silindrsimon namunalar uchun. Ushbu pasayish hisob-kitoblarga kiritish orqali hisobga olinadi samarali stress kontsentratsiyasi omili, nosimmetrik sikl ostida silliq namunaning chidamlilik chegarasining bir xil o'lchamdagi, lekin u yoki bu stress konsentratoriga ega bo'lgan namunaning chidamlilik chegarasiga nisbatini ifodalovchi:

.

2.8.3.2. Qism o'lchamlarining ta'siri

Eksperimental ravishda aniqlanganki, sinov namunasi kattalashgan sari uning chidamlilik chegarasi kamayadi ( masshtab effekti). Bu o'lchamning oshishi bilan materiallarning tuzilishi va uning ichki nuqsonlari (bo'shliqlar, gaz qo'shimchalari)dagi heterojenlik ehtimoli ortib borishi, shuningdek, kichik o'lchamdagi namunalarni ishlab chiqarishda qattiqlashishi (qattiqlashishi) bilan izohlanadi. sirt qatlami katta o'lchamdagi namunalarga qaraganda nisbatan kattaroq chuqurlikda sodir bo'ladi.

Qismlarning o'lchamlarining chidamlilik chegarasi qiymatiga ta'siri koeffitsient bilan hisobga olinadi ( masshtab omili), bu berilgan o'lchamlarning bir qismining chidamlilik chegarasining kichik o'lchamlarga ega shunga o'xshash konfiguratsiyadagi laboratoriya namunasining chidamlilik chegarasiga nisbati:

.

2.8.3.3. Sirt holatining ta'siri

Kesuvchi asbobning izlari, o'tkir izlar, tirnalgan joylar charchoq mikro yoriqlarining manbai bo'lib, bu materialning chidamlilik chegarasining pasayishiga olib keladi.

Sirt holatining simmetrik tsikldagi chidamlilik chegarasiga ta'siri bilan tavsiflanadi koeffitsienti sirt sifati, bu ma'lum sirt bilan ishlov berilgan qismning chidamlilik chegarasining yaxshilab sayqallangan namunaning chidamlilik chegarasiga nisbati:

.

2.8.3.4. Yuzaki qattiqlashuvning ta'siri

Sirtni mustahkamlashning turli usullari (mexanik qotib qolish, kimyoviy-termik va issiqlik bilan ishlov berish) sirt sifati koeffitsientining qiymatini sezilarli darajada oshirishi mumkin (qattiqlashtirilmagan qismlar uchun 0,6 ... 0,8 marta o'rniga 1,5 ... 2,0 yoki undan ko'p martagacha). Bu koeffitsientni kiritish orqali hisob-kitoblarda hisobga olinadi.

2.8.3.5. Tsikl assimetriyasining ta'siri

Bir qismning charchoq etishmovchiligining sababi uzoq muddatli o'zgaruvchan stresslardir. Ammo, tajribalar shuni ko'rsatdiki, materialning mustahkamlik xususiyatlarining oshishi bilan ularning tsiklik assimetriyaga nisbatan sezgirligi oshadi, ya'ni. tsiklning doimiy komponenti charchoq kuchini kamaytirishga "hissa qiladi". Bu omil koeffitsient bilan hisobga olinadi.