Поняття про деформації і напруження
Вплив на тіло зовнішніх сил змінює його внутрішні сили. Деформація тіла викликає зміну відстаней між атомами, при цьому виникають додаткові внутрішні сили прагнуть повернути тіло в початкове положення. Якщо необмежено збільшувати дію зовнішніх сил, то при певному зростанні внутрішніх сил відбувається руйнування тіла. Щоб зробити розрахунок на міцність, треба вміти визначати внутрішні сили, знаючи зовнішні. Для визначення внутрішніх сил (або внутрішніх силових факторів) використовують метод розтину. Подумки розсікаємо тверде тіло і відкидаємо одну з частин. Частина тіла знаходиться в положенні рівноваги під дією прикладених зовнішніх сил і сил, прикладених до перерізу (замінюють вплив відкинутої частини тіла). Тепер за допомогою теоретичної фізики можна визначити головний вектор дії внутрішніх сил по перетину (закон розподілу цих сил встановити складно). Поєднуючи площину перетину з системою координат, маємо на перетині шість силових факторів: поздовжня сила Nz, пара поперечних сил Qx, Qy, згинальні моменти Mx, My, крутний момент Mz.
Відповідно видам внутрішніх силових факторів розрізняють чотири види деформацій тіла:
– Якщо в перетині є тільки поздовжня сила – розтягнення або стиснення;
– Якщо в перетині виникають тільки поперечні сили – зрушення;
– Якщо в перетині виникають тільки згинальні моменти – чистий вигин, якщо крім згинальних моментів виникають поперечні сили – поперечний вигин;
– Якщо в перетині виникає крутний момент – кручення.
Якщо в перетині діють кілька силових факторів, то виникає складний вид деформації.
Як вже було сказано, при визначенні внутрішніх сил методом перетину вважаємо ці сили доданими до центру ваги перерізу. Насправді вони розподілені по всій поверхні розтину, і інтенсивність внутрішніх силових факторів може бути різною. Збільшення зовнішнього навантаження призводить до збільшення внутрішньої, змушує зростати інтенсивність у всіх точках перетину і може призвести до руйнування елемента або виникнення залишкових деформацій. Таким чином, говорячи про міцність тіла, розглядати треба не значення внутрішніх сил, а їх інтенсивність. Міру інтенсивності внутрішніх сил характеризує напругу. Для зручності математичного та фізичного аналізу напруга розглядають як сукупність двох компонент: вектора нормального напруги і вектора відносно напруги, що є відповідно його складовими по нормалі до перетину і дотично до його площини.
Related posts:
- Механічне напруження Як ви вже знаєте, в різних деталях машин і механізмів, частинах споруд під дією сили виникають деформації. За певних деформаціях може відбутися руйнування конструкцій. Тому виникає необхідність вивчення механічних властивостей різних матеріалів і твердих тіл. При цьому необхідно насамперед відповісти на питання: як змінюється довжина тіла при дії на нього різних сил, яку максимальну навантаження […]...
- Деформації при крученні Кручення круглого бруса відбувається при навантаженні його парами сил з моментами в площинах, перпендикулярних поздовжній осі. При цьому утворюють бруса викривляються і розгортаються на кут γ, званий кутом зсуву (кут повороту утворює). Поперечні перерізи розгортаються на кут j, званий кутом закручування (кут повороту перерізу). Довжина бруса і розміри поперечного перерізу при крученні не змінюються. При […]...
- Зовнішні та внутрішні навантаження. Метод перетинів Зовнішні сили визначаються методами теоретичної механіки, а внутрішні – основним методом опору матеріалів – методом перетинів. При визначенні сил використовується система координат, пов’язана з тілом. Найчастіше поздовжню вісь деталі позначають z, початок координат суміщають з лівим краєм і розміщують в центрі ваги перерізу. Метод перетинів полягає в уявному розсіченні тіла площиною і розгляду рівноваги будь-який […]...
- Сили пружності Зміни форми і розмірів тіла називають деформаціями. Деформація – результат руху частин тіла відносно один одного. Деформації можуть бути викликані дією на тіло зовнішніх сил. Розрізняють деформації розтягування (стиснення), вигину, зсуву, кручення. Деформації, повністю зникають після припинення дії на тіло сил, називають пружними, а деформації, що зберігаються і після того, як зовнішні сили перестали діяти […]...
- Поняття про момент Кручення – це один з видів деформації бруса, при якому в поперечному перерізі бруса виникає один внутрішній силовий фактор, званий крутним моментом Мк. Такий вид деформації виникає, коли на брус діє пара сил, званих скручивающими моментами М, прикладених перпендикулярно його поздовжньої осі. Навантажений обертаючими моментами брус називається валом. Сума обертаючих моментів, що діють на вал, […]...
- Напруження, що виникають при зміні температури У статично невизначених системах виникають напруги при відсутності зовнішніх навантажень не тільки від неточності виготовлення і збірки, а й від зміни температури. Візьмемо стрижень, затиснений нерухомо кінцями при температурі t1. Довжина стержня ℓ, площа поперечного перерізу F, модуль пружності Е. Визначити напруги при зміні температури до t2. З’ясуємо, які сили будуть діяти на стрижень, якщо […]...
- Деформації зсуву Зрушенням називається навантаження, при якому в поперечному перерізі бруса виникає тільки один силовий фактор – поперечна сила. Розглянемо брус, на який діють рівні по величині, протилежні за напрямком, перпендикулярні поздовжньої осі сили. Застосуємо метод перетинів і визначимо внутрішні сили пружності з умови рівноваги кожної частини бруса: ΣFy = 0; F – Q = 0; F […]...
- Основні поняття вигину Вигином називається такий вид навантаження, при якому в поперечному перерізі бруса виникає внутрішній силовий фактор – згинальний момент. Брус, який працює на вигин, називається балкою. Площина, в якій розташовані зовнішні сили і моменти, називають силовий площиною. Якщо всі сили лежать в одній площині, вигин називають плоским. Площина, що проходить через подовжню вісь бруса і одну […]...
- Поперечні сили і згинальні моменти Поперечна сила в перерізі бруса вважається позитивною, якщо вона прагне повернути перетин за годинниковою стрілкою, якщо проти – негативною. Якщо діючі на ділянці зовнішні сили прагнуть зігнути балку опуклістю вниз, то вигинає момент вважається позитивним, якщо навпаки – негативним. Основні положення. При чистому згині в поперечному перерізі балки виникає тільки згинальний момент, постійний за величиною. […]...
- Механічна рівновага Розділ механіки, в якому вивчаються умови рівноваги тіл, називається статикою. З другого закону Ньютона випливає, що, якщо векторна сума всіх сил, прикладених до тіла, дорівнює нулю, то тіло зберігає свою швидкість незмінною. Зокрема, якщо початкова швидкість дорівнює нулю, тіло залишається в спокої. Очевидно, що тіло може спочивати тільки по відношенню до однієї певній системі координат. […]...
- Поняття про екологічні чинники Поняття “екологічного чинника” – одне з найбільш загальних і надзвичайно широких понять екології. Під екологічними факторами розуміють такі властивості компонентів екосистеми і характеристики її зовнішнього середовища, які безпосередньо впливають на биотическую компоненту екосистеми. Фактори поділяють на зовнішні і внутрішні по відношенню до даної екосистемі. До зовнішніх відносять ті фактори, які в тій чи іншій мірі […]...
- Переміщення і напруження в гвинтових пружинах Гвинтові пружини широко використовуються в машинобудуванні як амортизуючі пристрої або пристрої зворотної подачі. Розрахунок гвинтових пружин добре демонструє метод визначення переміщень. Гвинтові пружини підрозділяються на пружини розтягування, стиснення і крутіння. Пружини розтягування і стиснення навантажуються силами, що діють уздовж осі пружини, пружини кручення навантажуються моментами, розташованими в площині, перпендикулярній осі пружини. Виту пружину можна розглядати […]...
- Способи деформування тіл Механічний вплив на тіло змінює взаємне розташування його частинок. Деформація – зміна взаємного розташування частинок тіла, що призводить до зміни його форми і розмірів. При дії на тіло зовнішньої деформуючий сили відстань між частинками змінюється. Це призводить до виникнення внутрішніх сил, що прагнуть повернути атоми (іони) в початкове положення. Мірою цих сил є механічне напруження. […]...
- Деформації щелеп Деформація лицевого черепа – це порушення морфологічних і функціональних співвідношень елементів кісток обличчя, їх естетичних пропорцій, що об’єктивно відображається у змінах форми, розмірів і розташування кісткових відділів лицевого черепа. Існує два основні поняття: аномалія (вроджений стан) та деформація (виникає після народження дитини). Аномалії (“аномалія” – лат. нерівність) – неправильність, порушення, відхилення від норми. Аномалії є […]...
- Поняття імпульсу тіла. Закон збереження імпульсу Проробимо кілька нескладних перетворень з формулами. За другим законом Ньютона силу можна знайти: F = m*a. Прискорення знаходиться наступним чином: a = v/t. Таким чином отримуємо: F = m*v/t. Визначення імпульсу тіла: формула Виходить, що сила характеризується зміною добутку маси на швидкість у часі. Якщо позначити цей добуток якоюсь величиною, то ми отримаємо зміну цієї […]...
- Основні поняття і аксіоми динаміки Динаміка – це розділ теоретичної механіки, в якому встановлюється співвідношення між рухом тіл і діючими на них зв’язками. Аксіоми динаміки. Закони динаміки узагальнюють результати численних дослідів і спостережень. Механіка, заснована на цих законах, сформульованих як аксіоми, називається класичною. Перша аксіома (принцип інерції). Всяка ізольована матеріальна точка знаходиться в стані спокою або рівномірного і прямолінійного руху, […]...
- Вибір електричного стабілізатора напруження по потужності У встановлених стандартах сказано, що чинне напруга в побутової електричної мережі повинно лежати в межах від 198 до 231 вольт. За допомогою каліброваного спеціального пристрою легко можна обчислити значення напруги в електромережі. Але в разі, коли ви помічаєте, що електричні лампи починають занадто яскраво випромінювати світло, або ж періодично притухають, значить, напруга в електромережі виходить […]...
- Просторова система сил Момент сили відносно осі дорівнює моменту проекції сили на площину, перпендикулярну осі, відносно точки перетину осі з площиною. M00 (F) = npFa, де а – відстань від осі до проекції F; прF – проекція сили на площину, перпендикулярну осі 00. Момент вважається позитивним, якщо сила розгортає тіло за годинниковою стрілкою (дивитися з боку позитивного напрямку […]...
- Основні поняття динаміки Динаміка – розділ механіки, що вивчає причини руху тіл. Причиною того, що тіло починає рухатися, є дія на це тіло інших тіл. М’яч покотиться тільки, якщо вдарити його. Людина підстрибне, якщо відштовхнеться від підлоги. Деякі тіла діють на відстані. Так, Земля притягує все навколо, тому, якщо випустити з рук м’яч, то він відразу почне рухатися […]...
- Поняття про політичну карту світу 1. Як позначаються держави на політичній карті світу? Держави позначаються різними кольорами і їх відтінками. 2. Яким умовним знаком позначаються кордони між державами? Найчастіше переривчастою лінією. 3. Що входить до складу території держави? Суша, внутрішні води, повітряний простір над сушею і водами. 4. * У чому відмінність територіальних вод від нейтральних? Що позначає наявність економічної […]...
- Основні поняття геометрії Геометрія – це наука, що вивчає просторові відносини і форми предметів. Евклідова геометрія – це геометрична теорія, заснована на системі аксіом, вперше викладеної в “Засадах” Евкліда. Геометрія Лобачевського (гіперболічна геометрія) – одна з неевклідових геометрій, геометрична теорія, заснована на тих же основних посиланнях, що і звичайна евклідова геометрія, за винятком аксіоми про паралельних прямих, яка […]...
- Правила і способи прокладки силового кабеля Тири силового кабелю і спосіб прокладки необхідно вибирати відповідно до існуючих правил улаштування електроустановок. Відповідно до “ПУЕ” повинні строго дотримуватися такі основні правила підбору і самої прокладки силових електричних кабелів, які здійснюють харчування споживачів: 1) На територіях електростанцій силові кабельні лінії можуть укладатися в каналах, тунелях, кабельних естакадах, блоках. На території електропідстанцій, а також розподільних […]...
- Центр ваги тіла Зверніть увагу на найважливіший момент – центр ваги тіла. Саме через його порушення виникають серйозні проблеми при використанні машин і в трюках. Рівновага тіл вивчається розділом механіки – статикою. Візьміть, наприклад, лінійку і покладіть на палець, щоб отримати хрест. Вирівнюйте лінійку так, щоб вона лежала на пальці і не падала. Таким чином, ви знайдете центр […]...
- Рух тіла під дією сили тяжіння Якщо на тіло діє тільки сила тяжіння, то тіло здійснює вільне падіння. Вид траєкторії руху залежить від напрямку і модуля початкової швидкості. При цьому можливі наступні випадки руху тіла: Якщо початкова швидкість тіла дорівнює нулю або паралельна силі тяжіння, тіло здійснює прямолінійне вільне падіння; Якщо початкова швидкість тіла спрямована під кутом до сили тяжіння, то […]...
- Поняття і види витрат виробництва Будь-яка фірма, перш ніж починати виробництво, повинна чітко уявляти, на який прибуток може розраховувати. Для цього воно вивчає попит, за якою ціною буде реалізовувати продукцію або послуги. І порівнює очікуваний прибуток з витратами (витратами). Витрати виробництва – це вартість ресурсів, які використовує фірма для виробництва і реалізації продукції. Види витрат виробництва: 1. Зовнішні (бухгалтерські або […]...
- Поняття сили у фізиці Існує величезна різноманітність понять “сила”. Воно вживається в різних областях науки і життєдіяльності. Найбільш широке визначення дається в фізиці. У фізиці сила представляє собою міру взаємодії різних тіл. Всі тіла в навколишньому світі взаємно впливають один на одного. Подібна взаємодія породжується певними силами. Ці силові процеси безпосередньо пов’язані: Зі зміною швидкості; З деформацією тіл. Формула […]...
- Поняття про НС Тисячолітня практика життєдіяльності людини свідчить про те, що ні в одному виді діяльності неможливо досягти абсолютної безпеки. Отже, будь-яка діяльність потенційно небезпечна. Надзвичайні ситуації, від яких би причин вони не виникали, негативно впливають на природу і людину. Основні причини виникнення НС: 1) внутрішні: а) складність технологій; б) недостатня кваліфікація персоналу; в) проектно-конструкторські недоробки; г) фізичний […]...
- Основні поняття електростатики Електростатика – це розділ фізики, де вивчаються властивості і взаємодії нерухомих щодо системи відліку електрично заряджених тіл або частинок, які мають електричний заряд. Електричний заряд – це фізична величина, що характеризує властивість тіл або частинок входити в електромагнітні взаємодії і визначальна значення сил і енергій при цих взаємодіях. У Міжнародній системі одиниць одиницею виміру електричного […]...
- Основні поняття теорії коливань Коливання – це процеси, які мають яку або ступінь повторюваності в часі. Вільні (власні) коливання – це коливання, які надають самі собі системи, викликані первинним короткочасним зовнішнім збудженням. Коливальна система – це така система, яка здатна виробляти вільні коливання. Коливальна система відповідає таким умовам: 1) необхідно становище стійкої рівноваги; 2) необхідний фактор, який не дозволяє […]...
- Довільний рух твердого тіла і системи тіл Розглянемо тепер рівняння другого закону Ньютона для довільної системи матеріальних точок та їх довільного руху. Виявляється, що в цьому випадку можна розглядати рух деякої геометричної точки, для якої рівняння руху повністю визначається тільки зовнішніми силами. В якості такої точки слід взяти центр мас системи. У знаменниках цих формул варто сумарна маса всієї системи m1 + […]...
- Тектонічна будова земної кори 1. Що таке платформа? Платформа – великий, відносно стійкий і тектонічно спокійний ділянка земної кори, який має двоярусне будову. 2. Покажіть на карті платформи й платформні плити. Що спільного ви бачите в їх назві і розташуванні? Плити займають основну частину стародавніх і молодих платформ. У рельєфі їм відповідаю рівнини. 3. Назвіть процеси, що протікають під […]...
- Пояснення пружних і пластичних деформацій З’ясуємо, як відбувається пружна деформація, т. є. Як виникають сили пружності. Частинки кристалічного тіла розташовуються один щодо одного на певних відстанях, і між ними діють сили тяжіння і відштовхування. Коли тіло знаходиться в недеформованому стані, сума сил, що діють на кожну частку з боку інших, дорівнює нулю, а потенційна енергія частинок мінімальна. Якщо один кінець […]...
- Деформація Сили пружності виникають при деформаціях тел. Деформація – це зміна форми і розмірів тіла. До деформацій відносяться розтяг, стиск, крутіння, зрушення і вигин. Деформації бувають пружними і пластичними. Пружна деформація повністю зникає після зняття зовнішнього впливу, яке викликало деформацію. У результаті деформований спочатку тіло відновлює свої первинні розміри і форму. Пластична деформація зберігається (можливо, частково) […]...
- Поняття про екологічні ніші Як ми вже переконалися, рішення задач факторіальною екології передбачає дослідження простору екологічних факторів і функцій благополуччя. Очевидно, що область, в якій певна функція благополуччя ф1 позитивна, являє собою якесь підпростір екологічних факторів Щ1. Назвемо екологічної нішею перетинання цих підпросторів Q, що відповідає позитивним значенням різних функцій благополуччя і представляє собою сукупність умов (екологічних чинників), при […]...
- Завдання опору матеріалів Тверді тіла при впливі на них з будь-якої силою можуть змінювати свою форму і розміри, т. Е. Деформуватися. Якщо після зняття навантаження тіло повертає свій первісний стан, то деформацію називають пружною. Якщо після зняття навантаження тіло залишається деформованим, то говорять про пластичну (залишкової) деформації. На практиці залишкові деформації, що виникають в елементах, говорять про порушення […]...
- Поняття, елементи і класифікація форми держави Виявимо поняття, елементи і класифікацію форми держави. Поняття форми держави У сучасному світі налічується понад 200 держав. Кожне з них помітно відрізняється від інших за особливостями і принципам своєї внутрішньої організації, що відбивається в понятті “форма держави”. Форма держави – це сукупність основних і структуроутворюючих зовнішніх ознак організації та функціонування державної влади. Категорія “форма держави” […]...
- Розрахунок перетину проводу по електричній потужності Матеріал виготовлення силових кабелів і проводів, а також площа їх поперечного перетин є основними критеріями, якими необхідно керуватися при здійсненні їх вибору. Чому настільки важливий правильний вибір поперечного перерізу електричних проводів для проводки? З тієї причини, що застосовуються силові кабелі та проводи є головними елементами електричної проводки вашої квартири або приватного будинку. А електропроводка повинна […]...
- Невагомість Подумки розіб’ємо нерухоме тіло на горизонтальні шари. На кожен з цих шарів діє сила тяжіння і вага вищерозміщеної частини тіла (рис. 1). Ця вага буде ставати тим більше, чим нижче лежить шар. Тому під впливом ваги вище розміщених частин тіла кожен шар деформується і в ньому виникають пружні напруги, які зростають у міру переходу від […]...
- ЗАГАЛЬНЕ ПОНЯТТЯ ПРО ЛІТЕРАТУРНИЙ ПРОЦЕС – ЛІТЕРАТУРНИЙ ПРОЦЕС Світова література має багатовікову історію свого розвитку, яка характеризується періодами злетів і занепадів, блискучих перемог і нищівних поразок. У цілому ж можна говорити про поступальний розвиток, унаслідок якого ми сьогодні маємо “Іліаду” та “Одіссею” Гомера й інтимні вірші Сафо, “Витязя в тигровій шкурі” Шота Руставелі, “Слово о полку Ігоревім” невідомого автора, “Божественну комедію” Данте і […]...
- Поняття прямолінійного рівноприскореного руху. Прискорення Хочете провести експеримент? Та запросто. Візьміть довгу лінійку, покладіть її горизонтально і підніміть один кінець. У вас вийде похила площина. А тепер візьміть монетку і покладіть на верхній кінець лінійки. Монетка почне ковзати вниз по лінійці, простежте, як буде рухатися монетка з однаковою швидкістю чи ні. Ви помітите, що швидкість монетки буде поступово зростати. І […]...