Дәріс № Кіріспе. Материалдар кедергісі ғылымының негізгі жорамалдары



жүктеу/скачать 158.9 Kb.
бет8/10
Дата07.10.2024
өлшемі158.9 Kb.
#504388
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
1 дәріс материалдар қарсыласуы

Қию əдісі. Кернеу

Жоғарыда айтылғандай, сыртқы күш əсерінен денелер дефор- мацияланады. Денелердің атомнан тұратыны, ал атомдар өзара атомдық күшпен байланысып, тепе-теңдік күйде болатыны физика курсынан мəлім. Дене деформацияланған кезде атомдардың арақашықтығы өзгереді. Осының салдарынан атомдық күш қандай да бір қосымша əсерлесу күшіне – серпімді күшке өзгереді. Қосымша күш атомдарды алғашқы күйіне келтіруге тырысады. Бұл атомдардың қосымша өзара əсерлесу күші материалдар кедергісі ғылымында ішкі күш деп аталады. Ол конструкция элементтерінің сыртқы күш əсеріне қарсыласу қабілетін көрсетеді. Сонымен, ішкі күштің өзгеру мөлшері сыртқы күштің өзгеру мөлшерімен тең болғанда ғана, конструкция элементтері жұмыс істеу қабілеті мен тепе-теңдік күйін сақтай алады.


Сыртқы күштердің ұлғаюымен ішкі күштердің де өсетіні, əрине, айқын. Бірақ ішкі күштердің шексіз ұлғаюы мүмкін емес, қандай да бір мезетте белгісіз бір нүктенің төңірегінде сыртқы күштерді теңестіре алмауы мүмкін. Бұл күштердің өзара теңсіздігі конструкцияның қирап сынуына немесе орнықтылығын жоғалтуына əкеліп соқтыратыны мəлім. Сондықтан да ішкі күштің шамасын білмей, машиналар мен конструкциялардың беріктігін бағалау мүмкін емес.
Ішкі күштерді табу үшін қию əдісі қолданылады. Бұл əдіс «Дене тепе-теңдік күйде тұрса, онда оның кез келген бөлігі де тепе-теңдік күйде болады» деген механика заңдылығына негізделген. Қию əдісінің маңызы мынада. Стержень пішінді қандай да бір денені
қарастырайық. Оған теңестірілген жүйені құратын сыртқы F1 , F2 ,… , Fn
күштері əсер етсін делік (15.5, а-сурет).
Бізді қызықтыратын білеудің A A қимасын қарастырайық. Ол үшін дене осы қимада A A жазықтығымен қиылып, сол бөлігі II
алынып тасталған деп елестетейік (15.5, b-сурет). Егер бүтін дене сыртқы күш əсерінен тепе-теңдікте болса, онда оның əрбір бөлігі де тепе-теңдікте болады. Бұл жағдайда əрбір бөлікке өздеріне түсірілген сыртқы күштермен қатар A A қимасындағы материал бөлшектерінің өзара əсерінің ішкі күштері де əсер етеді деп қарастыру қажет (15.5, b-сурет). Осы ішкі күштер қарастырылып отырған I бөлікке алып тасталған II бөліктің əсерін көрсетеді. Қимадағы ішкі күштер үздіксіз жайылып, таралып беріледі. Жалпы жағдайда олардың əсер ету бағыттары мен шамалары белгісіз, бірақ кез келген сыртқы күштер жүйесі сияқты ішкі күштер жүйесін де бір нүктеге, атап айтқанда, қиманың ауырлық центріне келтіруге болады. Нəтижесінде R бас вектор мен M бас момент алынады (15.5, c-сурет).



15.5-сурет



Бас нүктесі ауырлық центрде жататын координат жүйесін тұрғызып, бас вектор мен бас моментті өстерге жіктеп, үш күш пен үш моменттен тұратын құраушыларын аламыз. Бұл құраушы күштер мен моменттер білеудің қимасындағы ішкі күш факторлары немесе ішкі күш компоненттері деп аталады (15.5, c-сурет). Олардың əрқайсысының өз аттары бар: N көлденең қимаға перпендикуляр бойлық өс бойымен əсер етеді, сондықтан ол – бойлық күш.
Дененің оң I  немесе сол II  бөліктеріне түсірілген ішкі жəне
сыртқы күштері өзара тепе-теңдік күйде болады. Сондықтан ішкі күштерді дененің кез келген бөлігі үшін құрылған тепе-теңдік теңдеулерінен анықтауға болады.


F N F e  0; M M
M F e   0;

x x x
I
e
k x
I  e

Fy Qy Fy  0; M y M y M y F  0;
(15.1)

I e I e

Fz
Qz

  • Fz

I
 0;
M z
M z

  • M z F

I
 0,


мұндағы
F e ,  F e , F e

– стерженьнің қарастырылып отырған



x y z I I I
бөлігіне əсер ететін сыртқы күштердің, сəйкесінше x, y, z өстеріне проекцияларының алгебралық қосындылары;

M x I
F e , M
I
F e , M

y

z
I
F e
– стерженьнің қарастырылып

отырған бөлігіне əсер ететін сыртқы күштердің, сəйкесінше x, y, z
өстеріне қатысты моменттерінің алгебралық қосындылары.
Дененің оң жəне сол бөліктерінің көлденең қима ауданы арқылы бір-біріне тигізетін əсері, яғни ішкі күштері шамасы жағынан тең, бағыты жағынан қарама-қарсы.
Сонымен, ішкі күш əсерлерін анықтау үшін мыналарды орындау қажет:

  1. ішкі күштер ізделініп отырған қима арқылы жүргізілген жазықтықпен дене кесіліп, екіге бөлінеді;

  2. бөліктердің бірі алынып тасталады;

  3. қимаға қалдырылған бөлікке əсер ететін сыртқы күштерді теңестіретін ішкі күштер түсіріледі, яғни алып тасталған бөліктің қалдырылған бөлікке əсері ішкі күштермен көрсетіледі;

  4. қалдырылған бөлікке тұрғызылған тепе-теңдік теңдеулерінен ішкі күш факторлары анықталады.

Дербес жағдайда стерженьнің көлденең қимасы мынадай күйде болуы мүмкін:

  1. тек қана бойлық күш N əсер етеді. Мұндай жағдайдағы болатын деформацияны, егер N күші қимадан сыртқа қарай бағытталған болса, созылу деп, ал N күші қимаға қарай бағытталған болса, онда сығылу деп атайды (15.6, а-сурет);

  1. тек қана Qy

немесе Qz
көлденең күштері əсер етеді (15.6, b-

сурет). Бұл жағдайда ығысу немесе кесілу деформациялары туындайды;

  1. тек қана бұрау моменттері T əсер етеді (15.6, c-сурет).

Мұндағы деформация бұралу деп аталады;



15.6-сурет




  1. тек қана M y

немесе M z
ию моменттері əсер етеді (15.6, d-

сурет). Бұл жағдайдағы деформация таза иілу деп аталады.
деформация көлденең иілу делінеді;

  1. бірнеше ішкі күштер əсері, мысалы, бұралу жəне ию моменттері əсері. Мұндай жағдайлар күрделі деформация немесе күрделі қарсыласу деп аталады.

Сыртқы теңестірілген күштер жүйесі түсірілген стерженьді қарастырайық. Жоғарыда айтылғандай, ойша қиып алынған оның əрбір бөлігі өздеріне түсірілген сыртқы күштер мен қимадағы ішкі күштері əсерінен тепе-теңдікте болады (15.6, c-сурет). Стерженьнің алынып тасталған бөлігінің əсерін көрсететін ішкі күштер қимада үздіксіз таралады.

жүктеу/скачать 158.9 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10



©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет