Wat wordt bedoeld met kracht? Wat is de totale en relatieve verlenging van de staaf.

1. De belangrijkste doelstellingen van de discipline "Materiaalsterkte" Wat wordt bedoeld met de sterkte, stijfheid en stabiliteit van het lichaam?

2. Wat wordt een staaf (balk), een schaal (plaat), een massief lichaam genoemd? Wat wordt de as van de staaf genoemd?

3. Door welke tekens en hoe worden ladingen geclassificeerd? Hoe worden geconcentreerde krachten en momenten, evenals de intensiteiten van verdeelde krachtbelastingen, aangegeven en in welke eenheden worden uitgedrukt.

4. Wat zijn de belangrijkste soorten verankeringen? Welke reacties treden daarin op en hoe worden ze bepaald?

5. Wat zijn interne krachten? Welke interne krachten (interne krachtfactoren) kunnen optreden in de doorsneden van de staven (hun namen en aanduidingen) en welke soorten vervormingen (belastingen) zijn ermee verbonden?

6. Wat is de essentie van de methode van secties?

7. Wat zijn de tekenregels voor langs- en dwarskrachten, torsie- en buigmomenten?

8. Differentiële afhankelijkheden tussen dwarskracht, buigmoment en verdeelde belastingsintensiteit.

9. Wat wordt spanning genoemd? Wat zijn de soorten spanningen, hun aanduidingen en afmetingen?

10. Hoofdhypothesen en veronderstellingen geaccepteerd bij weerstand

materialen.

STRETCH EN COMPRESSIE

1. Welke spanningen en rekken treden op tijdens trek en compressie (namen, aanduidingen, afmetingen)?

2. Hoe is de wet van Hooke geschreven in spanning en compressie? Wat is de elasticiteitsmodulus?

3. Wat wordt een coëfficiënt genoemd transversale spanning(Poisson's ratio) en wat betekent het voor? verschillende materialen?

4. Hoe heet de evenredigheidsgrens, de elastische grens, de vloeigrens en de treksterkte (treksterkte)? Hun aanduiding en afmeting.

5. Wat wordt de toegestane spanning genoemd? Hoe het wordt gekozen voor plastic en broze materialen?

6. Wat wordt de veiligheidsfactor genoemd en van welke hoofdfactoren hangt de waarde ervan af?

7. Wat voor soort staafconstructies worden statisch onbepaald genoemd? De volgorde van berekening van dergelijke structuren.

8. Temperatuurspanningen in statisch onbepaalde constructies.

9. Toestand van trek- en druksterkte. Soorten sterkteberekeningen.

10. De toestand van stijfheid in spanning en compressie. Soorten stijfheidsberekeningen.

SCHEREN EN TORTION

1. Welk geval van een vlakke toestandsspanning wordt puur genoemd?

2. Welke spanningen en rekken treden op tijdens afschuiving?

3. De wet van Hooke voor pure afschuiving. Wat is de afhankelijkheid?

tussen de elasticiteitsmoduli van de eerste en tweede soort?

4. Hoe worden de toelaatbare schuifspanningen gekozen?

5. Condities van afschuifsterkte. Afschuifberekeningen

6. Onder welke belasting wordt een rechte staaf vervormd?

torsie?

7. Welke spanningen en spanningen treden op tijdens torsie?

Naam, benaming, afmeting.

8. Welke spanningstoestand doet zich voor op elk punt van de ronde?

torsiestaven?

9. De conditie van sterkte en torsiestijfheid van een ronde staaf

dwarsdoorsnede. Soorten berekeningen.

10. Statisch onbepaalde problemen in torsie.

RECHTE BOCHT.

1. Wat voor bocht wordt schoon genoemd? Wat is een rechte bocht?

2. Wat zijn de neutrale laag en de neutrale lijn en hoe bevinden ze zich?

3. Wat wordt een krachtlijn genoemd?

4. Hoe worden normaalspanningen bepaald in de doorsnede van een ligger in zuivere buiging en hoe veranderen ze langs de hoogte van de doorsnede?

5. Hoe worden normaal- en schuifspanningen bepaald bij dwarsbuigen?

6. Wat voor soort diagrammen van normaal- en schuifspanningen bij buigen hebben?

7. Welke stralen worden statisch onbepaald genoemd? Wat zijn de basis- en equivalente systemen?

8. Wat is de essentie van de krachtmethode voor het oplossen van statisch onbepaalde liggers? Hoe worden canonieke vergelijkingen gevormd?

9. Welke liggers worden continu (multi-span) genoemd? Wat is de vergelijking van drie momenten?

10. Buigsterkte voorwaarde. Soorten berekeningen.

COMPLEXE WEERSTAND.

1. Wat voor bocht wordt schuin genoemd? Welke combinatie van buigtypes is het?

2. Hoe is de positie van de neutrale lijn in een schuine bocht?

3. Voor welke secties is schuin buigen onmogelijk en waarom?

4. Sterktevoorwaarde voor schuin buigen. Soorten berekeningen.

5. Welke complexe weerstand wordt excentrische spanning of compressie genoemd?

6. Hoe wordt de positie van de neutrale lijn bepaald bij excentrische trek of druk? Wat is een sectiekernel?

7. Conditie van sterkte in excentrische spanning of compressie. Soorten berekeningen.

8. Welke toestandsspanning treedt op op gevaarlijke punten van de sectie bij buigen met torsie?

9. Hoe wordt het equivalente moment bepaald volgens verschillende theorieën over buigsterkte bij torsie van een ronde staaf?

10. Conditie van sterkte bij het buigen met torsie van ronde staven. Soorten berekeningen.

prestatie- de staat van een onderdeel waarin het in staat is te presteren voorgedefinieerde functies met de parameters vastgestelde eisen regelgevende en technische documentatie.

De belangrijkste criteria voor de prestaties van machineonderdelen zijn sterkte, stijfheid, slijtvastheid, hittebestendigheid, trillingsbestendigheid. Laten we deze vereisten kort bekijken.

0.6. Kracht is het belangrijkste criterium voor de prestaties van onderdelen. Methoden voor sterkteberekening worden bestudeerd in de cursus "Kracht van materialen".

Sterkte is een eigenschap van de materialen van een onderdeel, onder bepaalde omstandigheden en limieten, zonder in te storten, om bepaalde invloeden waar te nemen (belastingen, ongelijkmatige temperatuurvelden, enz.).

In de meeste technische berekeningen wordt de schending van kracht niet alleen begrepen als vernietiging, maar ook als het optreden plastische vervormingen.

De meest gebruikelijke methode voor het beoordelen van de sterkte van machineonderdelen is om de ontwerp- (werk)spanningen die optreden in machineonderdelen onder invloed van belastingen te vergelijken met de toelaatbare.

De sterktevoorwaarde wordt uitgedrukt door de ongelijkheid

σ≤ [σ] of τ ≤ [τ], (0,1)

waarbij σ, τ de berekende normaal- en schuifspanningen in het gevaarlijke gedeelte van het onderdeel zijn; [σ], [τ] - toelaatbare spanningen.

Behalve veel voorkomende soorten vernietiging van onderdelen (pannes), er zijn ook gevallen waarin, onder invloed van belastingen die de onderdelen tegen elkaar drukken, er lokale spanningen en vervormingen. Beschikbaarheid contact spanningen kunnen leiden tot de vernietiging van onderdelen. Daarom wordt voor veel onderdelen (en dit hangt af van het ontwerp, de waargenomen belastingen, de bedrijfsomstandigheden en andere factoren) een berekening uitgevoerd op basis van de toestand van de contactsterkte:

H[σ] H ; (0.2)

(Hertz-formule), (0,3)

waar - ontwerp contact spanning; q- belasting per lengte-eenheid van het contact; E pr- verminderde elasticiteitsmodulus; - verminderde kromtestraal; [σ] n- toelaatbare contactspanning.

Deze formule is afgeleid voor twee cirkelvormige cilinders van oneindige lengte, waarvan de materialen een Poisson-verhouding µ = 0,3 hebben.

Wat wordt bedoeld met de sterkte van een onderdeel?

0.7. Stijfheid is het vermogen van onderdelen om weerstand te bieden aan het veranderen van hun vorm onder invloed van uitgeoefende belastingen.

Samen met kracht is dit een van de belangrijkste criteria voor de prestaties van machines. Soms worden de afmetingen van onderdelen (zoals lange assen, assen, etc.) uiteindelijk bepaald door de stijfheid te berekenen.

Noteer de voorwaarde die zorgt voor de stijfheid van het werkende deel (denk aan de cursus "Kracht van materialen").

0.8. slijtvastheid- slijtvastheid van machineonderdelen en andere wrijvingsproducten.

Dragen- het proces van vernietiging van oppervlaktelagen tijdens wrijving, wat leidt tot een geleidelijke verandering in de grootte, vorm, massa en toestand van het oppervlak van onderdelen (slijtage).

Dragen - resultaat van het slijtageproces.

Bij het berekenen van onderdelen voor slijtage worden ofwel de omstandigheden bepaald die voor wrijving met het smeermiddel zorgen, ofwel worden de overeenkomstige toelaatbare drukken toegewezen aan de wrijvende oppervlakken.

De slijtage van onderdelen kan worden verminderd door de volgende ontwerp-, technologische en operationele maatregelen:

Creëer bij het ontwerpen van onderdelen voorwaarden die wrijving met het smeermiddel garanderen;

Selecteer geschikte materialen voor paren;

Voldoen aan technologische vereisten bij de vervaardiging van onderdelen;

Aanbrengen op delen van de coating;

Neem de regimes van smering en bescherming van wrijvende oppervlakken tegen schurende deeltjes in acht.

Wat is slijtage? Geef manieren aan om slijtage van wrijvende onderdelen te verminderen.

0.9. Hittebestendigheid wordt begrepen als het vermogen van onderdelen om normale prestaties te behouden binnen de toegestane (gegeven) temperatuurgrenzen die worden veroorzaakt door het werkproces van machines en wrijving in hun mechanismen.

Warmteopwekking geassocieerd met het werkproces vindt plaats in warmtemotoren, elektrische machines, gieterijmachines en machines voor het warm bewerken van materialen.

Door verhitting van machineonderdelen kunnen de volgende schadelijke effecten optreden:

Vermindering van de sterkte van het materiaal en het optreden van restvervormingen, het zogenaamde kruipverschijnsel (waargenomen in machines met een zeer intens thermisch regime, bijvoorbeeld in gasturbinebladen);

Vermindering van het beschermend vermogen van oliefilms, en bijgevolg een toename van slijtage van wrijvende delen;

Veranderende openingen in bijpassende delen;

In sommige gevallen een afname van de nauwkeurigheid van de machine;

Voor onderdelen die werken onder omstandigheden van herhaalde cyclische temperatuurveranderingen, kunnen microscheuren ontstaan ​​en zich ontwikkelen, die in sommige gevallen leiden tot de vernietiging van onderdelen.

Om normaal te verzekeren thermisch regime In sommige gevallen wordt het werk van machineonderdelen en assemblages uitgevoerd door speciale berekeningen, bijvoorbeeld thermische berekening van wormwielen.

Wat gebeurt er met het onderdeel als tijdens bedrijf de temperatuur is? boven de limiet?

0.10. Onder trillingsweerstand wordt verstaan ​​het vermogen van onderdelen en samenstellingen om in te werken gewenste modus zonder onaanvaardbare schommelingen (trillingen).

Trillingen veroorzaken extra wisselspanningen en kunnen leiden tot vermoeiing van onderdelen. Vooral resonerende trillingen zijn gevaarlijk. In verband met de toename van de bewegingssnelheid van machines neemt het gevaar van trillingen toe, waardoor de berekeningen van de parameters van geforceerde trillingen steeds belangrijker worden.

1. Wat wordt bedoeld met kracht?

2. Wat is hardheid?

3. Welke eigenschap van lichamen wordt elasticiteit genoemd?

4. Wat zijn qua vorm de eenvoudigste soorten verschillende structurele elementen?

5. Waarom wordt hout als een anisotroop materiaal beschouwd?

6. Wat is het principe van onafhankelijkheid van het optreden van krachten?

7. Welke methode wordt gebruikt om de interne krachtfactoren te bepalen?

8. Hoeveel interne krachtfactoren ontstaan ​​in de dwarsdoorsneden van de staaf in het algemeen geval van belasting? Noem ze.

9. Welke gevallen van eenvoudig laden kent u?

10. Wat wordt spanning op een punt genoemd en wat is de afmeting ervan?

11. Bij een poging om een ​​vastzittende auto eruit te trekken, brak de sleepkabel. Welke spanningen zijn verantwoordelijk voor de vernietiging?

12. Welke spanningen worden begrenzend genoemd?

13. Wat is de structurele veiligheidsfactor?

14. Hoe wordt de toelaatbare spanning bepaald?

15. Hoe worden de structurele sterktevoorwaarden geregistreerd en wat gebeurt er in gevallen waarin niet aan deze voorwaarden wordt voldaan?

17. Wat is de langskracht.

18. Hoe worden spanningen berekend in de doorsnede van een gespannen staaf?

19. Hoe wordt de sterktevoorwaarde van een gespannen staaf beschreven? Welke taken kunnen worden opgelost met behulp van deze voorwaarde?

20. Wat is de totale en relatieve verlenging van de staaf?

21. Hoe wordt de wet van Hooke in spanning (compressie) geschreven

22. Wat is de fysieke en geometrische betekenis van Young's modulus..

23. Wat kenmerkt de stijfheid van het materiaal, de stijfheid van de dwarsdoorsnede en de stijfheid van de staaf in trek?

24 Welke lineaire treksterkte is groter: longitudinaal of transversaal.

25. Welke monsters worden gebruikt voor trekproeven?

26. Wat het spanningsdiagram van het monster wordt genoemd.

27. Wat is het verschil tussen het voorwaardelijke spanningsdiagram en het trekdiagram van het monster.

28. Wanneer verschijnt de baarmoederhals? Hoe vervormingen worden verdeeld over de lengte van het monster voor en na het verschijnen van de nek.

29. Noem de kenmerken van de treksterkte van het materiaal en geef hun definities.

30. Wat is de oppervlakte onder het rekdiagram.

31. Wat zijn de kenmerken van compressietests?

32. Door welke tekens kan een kunststof materiaal bij het samenpersen worden onderscheiden van een bros materiaal?

33. Welke spanning wordt geaccepteerd als de limiet voor ductiele en brosse materialen?

34. Welk type belasting wordt torsie genoemd?

35. Volgens welke wet worden de schuifspanningen verdeeld in de doorsneden van een ronde as in het gebied van elastische vervormingen?

36. Op welke punten in de doorsnede van een ronde as treden de grootste schuifspanningen op en hoe worden deze bepaald?

37. Wat is het polaire traagheidsmoment en het polaire weerstandsmoment? Hoe worden ze berekend en wat is de afmeting van deze hoeveelheden?

38. Hoe wordt de sterktevoorwaarde voor een ronde schacht geschreven en welke taken laat het toe om op te lossen?

39. Wat is het voordeel van het gebruik van holle assen?

40. Met welke formule wordt de draaihoek van een ronde as bepaald bij een constant koppel over de lengte en een constante dwarsdoorsnedestijfheid?

41. Leg uit waarom het breukvlak van een gietijzeren as onder een hoek van 45° ten opzichte van de as helt?

42. Welk type belasting wordt buigen genoemd?

43. Wat is een balk?

44. Welke belastingen veroorzaken een vlakke directe buiging van een staaf?

45. Welke interne krachtfactoren treden op in de dwarsdoorsneden van liggers?

46. ​​​​Wat is de dwarskracht Qy?

47. Wat is het buigmoment Mx?

48. Wat voor bocht wordt puur genoemd?

49. Wanneer treedt dwarsbuiging op?

50. Wat is de relatie tussen de kromming van de staafas en het buigend moment?

51. Hoe veranderen normale buigspanningen langs de hoogte van de balkdoorsnede?

52. Welke waarde wordt het weerstandsmoment van de sectie tijdens het buigen genoemd en wat is de afmeting ervan?

53. Wat is het axiale weerstandsmoment voor liggers met rechthoekige en ronde secties?

54. Hoe wordt de sterktevoorwaarde voor normale spanningen geschreven voor balken gemaakt van plastic materialen?

55. Welke profielvormen zijn rationeel voor balken gemaakt van kunststof?

56. Wat is doorbuiging, verplaatsing, draaihoek?

57. Wat is een elastische lijn?

58. Wat is het belangrijkste? differentiaalvergelijking kromming?

59. Wat wordt complexe weerstand genoemd?

60. Wat voor soort bocht wordt schuin genoemd?

61. Hoe worden normale spanningen verdeeld in schuine buiging?

62. Hoe worden verplaatsingen berekend bij schuine buiging?

63. Hoe worden normale spanningen verdeeld onder excentrische longitudinale belasting?

Eerst de taak van de sopromaat- dit is de berekening van structurele elementen op. Onder de schending van kracht wordt niet alleen de vernietiging van de structuur verstaan, maar ook het optreden van grote plastische vervormingen daarin. Over voldoende sterkte van de constructie gesproken, er wordt aangenomen dat de sterkte niet alleen bij een bepaalde waarde wordt gegarandeerd, maar ook bij een zekere toename van de belasting, dat wil zeggen dat de constructie een zekere veiligheidsmarge moet hebben.

De tweede taak van de sopromat

Seconde de taak van de sopromaat was de berekening van structurele elementen voor stijfheid.

Stijfheid is het vermogen van een structuur (of materiaal) om vervorming te weerstaan. Soms kan een structuur die voldoet aan de voorwaarde van sterkte de normale werking ervan verstoren. In dit geval zou de constructie onvoldoende stijfheid hebben.

De derde taak van de sopromat

Derde de taak van de sopromaat is de berekening van de stabiliteit van structurele elementen.

Stabiliteit is het vermogen van een constructie om een ​​evenwichtspositie te handhaven die overeenkomt met de kracht die erop werkt. De evenwichtspositie van de constructie is stabiel als de constructie na een kleine afwijking (verstoring) van deze evenwichtspositie er weer in terugkeert.

Het stabiliteitsprobleem doet zich met name voor bij de berekening van gecomprimeerde kolommen. Het kan gebeuren dat onder een kritische belasting de kolom die overeenkomt met en , en plotseling buigt (stabiliteit verliest). Dit kan leiden tot de vernietiging van de hele structuur.

Sopromat is dus een discipline waarin: theoretische basis berekening van de eenvoudigste structurele elementen (in de regel staven) op sterkte, stijfheid en stabiliteit.

Sterkte, stijfheid, stabiliteit - als concepten die de betrouwbaarheid van constructies bepalen in hun weerstand tegen invloeden van buitenaf. Ontwerpschema's (modellen): van een solide vervormbaar lichaam, geometrische vormen structurele elementen. Interne krachten in vervormbare lichamen en hun kwantitatieve maatregelen. Sectie methode. Spanning staat. verplaatsingen en vervormingen. Concepten van elasticiteit en plasticiteit. Lineaire elasticiteit (wet van Hooke). Het principe van onafhankelijkheid van het optreden van krachten (het principe van superpositie).

Basisconcepten. Sterkte van materialen, de wetenschap van sterkte (het vermogen om vernietiging onder invloed van krachten te weerstaan) en vervormbaarheid (verandering in vorm en grootte) van structurele elementen van constructies en machineonderdelen. Op deze manier, deze sectie mechanica geeft de theoretische basis voor het berekenen van de sterkte, stijfheid en stabiliteit van kunstwerken.

Onder overtreding kracht niet alleen de vernietiging van de constructie, maar ook het optreden van grote plastische vervormingen daarin. Plastische vervorming is het deel van de vervorming dat niet verdwijnt tijdens het lossen, en plastic- het vermogen van het materiaal om vervorming te behouden.

Stijfheid is het vermogen van een structuur (of materiaal) om vervorming te weerstaan.

Duurzaamheid is het vermogen van een constructie om een ​​evenwichtspositie te behouden die overeenkomt met de belasting die erop werkt.

Betrouwbaarheid- de eigenschap van de structuur om de gespecificeerde functies uit te voeren, terwijl de prestaties binnen bepaalde wettelijke limieten worden gehouden gedurende de vereiste periode.

Bron– toegestane levensduur van het product. Gespecificeerd als de totale bedrijfstijd of het aantal laadcycli van de constructie.

Weigering- constructief falen.

Op basis van het voorgaande kunnen we een definitie geven van sterktebetrouwbaarheid.

sterkte betrouwbaarheid noemde de afwezigheid van storingen in verband met de vernietiging of onaanvaardbare vervormingen van structurele elementen.

Structuren hebben in de regel een complexe vorm, waarvan de afzonderlijke elementen kunnen worden teruggebracht tot de eenvoudigste typen, die de belangrijkste onderzoeksobjecten zijn van de weerstand van materialen: staven, platen, schalen, arrays, waarvoor geschikte methoden zijn vastgesteld voor het berekenen van sterkte, stijfheid en stabiliteit onder invloed van statische en dynamische belastingen, d.w.z. berekening van een echte structuur begint met de keuze ontwerpschema .

De keuze van het ontwerpschema begint met de schematisering van de eigenschappen van het materiaal en de aard van de vervorming stevig lichaam, dan wordt de geometrische schematisering uitgevoerd.

Kernel- een body waarvan de ene maat (lengte) de andere twee maten beduidend overtreft.

schelp- dit is een lichaam dat wordt begrensd door twee gekromde vlakken, waarbij één maat (dikte) veel kleiner is dan de andere twee maten. bord is een lichaam dat wordt begrensd door twee evenwijdige vlakken.

reeks- een lichaam waarin alle drie de dimensies van dezelfde orde zijn.

Gebaseerd op wetten en conclusies theoretische mechanica, houdt de weerstand van materialen bovendien rekening met het vermogen van echte materialen om te vervormen onder invloed van externe krachten.

Bij het uitvoeren van berekeningen worden aannames gedaan met betrekking tot de eigenschappen van materialen en de vervorming van het lichaam.

Basis aannames.

1. Het materiaal wordt als homogeen beschouwd (ongeacht de microstructuur, de fysieke en mechanische eigenschappen worden op alle punten als hetzelfde beschouwd).

2. Het materiaal vult het hele volume van het lichaam volledig, zonder holtes (het lichaam wordt beschouwd als een continu medium).

3. Gewoonlijk wordt een continu medium als isotroop beschouwd, d.w.z. er wordt aangenomen dat de eigenschappen van het lichaam dat eraan wordt onttrokken niet afhankelijk zijn van zijn oriëntatie in deze omgeving. Materialen die hebben verschillende eigenschappen in verschillende richtingen, worden anisotroop genoemd (bijvoorbeeld een boom).

4. Het materiaal is perfect elastisch (na het wegnemen van de belasting verdwijnen alle vervormingen volledig, d.w.z. geometrische afmetingen carrosserieën geheel of gedeeltelijk gerestaureerd). De eigenschap van een lichaam om na het lossen zijn oorspronkelijke afmetingen te herstellen, wordt elasticiteit genoemd.

5. Vervormingen van het lichaam worden als klein beschouwd in vergelijking met zijn afmetingen. Deze aanname wordt het principe van initiële dimensies genoemd. De aanname maakt het mogelijk om veranderingen in de vorm en afmetingen van de constructie te verwaarlozen bij het opstellen van de evenwichtsvergelijkingen.

6. Verplaatsingen van punten van het lichaam zijn evenredig met de belastingen die deze verplaatsingen veroorzaken (tot een bepaalde waarde volgen vervormingen van materialen de wet van Hooke). Voor lineair vervormbare structuren, het principe van onafhankelijkheid van de werking van krachten (of superpositie principe): het resultaat van de werking van een groep krachten hangt niet af van de volgorde waarin ze de constructie belasten en is gelijk aan de som van de resultaten van de werking van elk van deze krachten afzonderlijk.

7. Aangenomen wordt dat in secties die voldoende verwijderd zijn van de plaats van toepassing van de belasting, de aard van de spanningsverdeling niet afhankelijk is van de specifieke wijze van belasting. De basis voor deze bewering is het principe van Saint-Venant.

8. De hypothese van vlakke doorsneden (hypothese van Bernoulli) wordt aanvaard: de platte doorsneden van de staaf voor vervorming blijven vlak na vervorming.

Binnen elk materiaal zijn er interne interatomaire krachten. Wanneer een lichaam wordt vervormd, veranderen de afstanden tussen zijn deeltjes, wat op zijn beurt leidt tot een verandering in de onderlinge aantrekkingskrachten. Daarom zijn er interne inspanningen. Om de interne krachten te bepalen, wordt de sectiemethode gebruikt. Om dit te doen, wordt het lichaam mentaal door een vlak gesneden en wordt de balans van een van zijn delen overwogen (Fig. 1).