Kas suudate selgelt eristada sisemise jõu, pinge ja pinge mõisteid ja erinevusi? Tulge täna kõike seda vaatama.
1. Sisejõu mõiste
1. Definitsioon
Sisejõud viitab vastasmõjule (täiendav sisemine jõud) objekti külgnevate osade vahel, mis on põhjustatud välisjõust. Välismaailma poolt vardale mõjuvat jõudu nimetatakse välisjõuks.
Iga objekt koosneb lõpmata paljudest osakestest, komponendi mis tahes kahe kõrvuti asetseva osakese vahel on vastasmõju ja jõu suurus on seotud osakeste suhtelise asukohaga. Kui objektile mõjub välisjõud, objekt deformeerub, muutub tema siseosakeste suhteline asend ja vastavalt muutub ka nendevaheline vastasmõju jõud. Välisjõu tekitatud jõu muutumist nimetame täiendavaks sisejõuks ehk lühidalt sisejõuks.
2. Sisejõu arvutamise meetod — lõikemeetod
Ilmselgelt on sisejõud komponendi sees. Kui soovite sisemist jõudu lahendada, peate sisemise jõu paljastama. Nii lahendame ristlõike meetodil sisejõu ristlõike asendi vastavalt vajadusele. Hüpoteetiliselt lõigates lõigu algosa tasakaalustatakse ja mis tahes osa pärast lõikamist on samuti tasakaalustatud, st mis tahes osa mõlemal sektsioonil on välisjõu ja lõigu sisemise jõu mõjul tasakaalustatud olekus. Seetõttu võite võtta lõigust ükskõik millise külje, uurida selle tasakaalutingimusi, luua tasakaaluvõrrandi ja lahendada lõigule mõjuva sisejõu. Konkreetsed sammud jaotise lahendamiseks on järgmised.
Hüpoteetiline lõige: ristlõikes, kus sisejõudu otsitakse (tavaliselt ristlõige), jagatakse varras ristlõikega mõtteliselt kaheks.
Asendamine: võtta osa meelevaldselt ja äravisatud osa mõju ülejäänud osale asendatakse vastava lõigule mõjuva sisejõuga (jõu või jõupaar).
Tasakaal: koostage ülejäänud osa jaoks tasakaaluvõrrand ja arvutage varda tundmatu sisejõud lõikepinnale, tuginedes sellele teadaolevale välisjõule (praegu on lõikepinnale mõjuv sisejõud väline jõud ülejäänud osa jaoks). Ühtsuse ja pidevuse põhieelduse kohaselt peaks lõikele pärast lõikamist pidevalt jaotuma meelevaldne jõud ja lõigu igas punktis on sisejõud, kuid ruumis on suvalise jõusüsteemi jaoks ainult kuus tasakaalutingimust, ja me ei saa neid kõiki lahendada. Iga punkti sisejõud. Vastavalt jõusüsteemi lihtsustamisele lihtsustame selle sisejõu mis tahes jõusüsteemi lõigu punktini, tavaliselt lõigu tsentroidini, ning saame põhivektori ja põhimomendi, nagu on näidatud alloleval joonisel.
Võttes alguspunktiks lõigu tsentroidi, looge Descartes'i koordinaatsüsteem, nagu on näidatud joonisel, x-telg on risti ristlõikega, st piki varda telge ning y-telg ja z -telg on lõiketasandil. Põhivektori lagundamisel kolmele koordinaatteljele võib saada kolm komponenti: telgjõud piki x-telge ja nihkejõud piki y-telge ja z-telge.
pilt
Põhimomentide jaotamine piki kolme koordinaattelge annab kolm komponenti: pöördemoment piki x-telge, paindemomendid piki y-telge ja z-telge.
Nimetame neid kuut komponenti ka sisejõududeks, kuid tuleb märkida, et need kuus komponenti on sisejõudude resultantjõud või moment. Varda sisejõu hilisemaks lahendamiseks tuleb leida telgjõud, nihkejõud, pöördemoment ja paindemoment, sest need sisejõud vastavad varda põhideformatsioonile: tõmbe- ja survedeformatsioon, nihkedeformatsioon, väändedeformatsioon, paindedeformatsioon .
2. Stressi mõiste
Pinge on sisejõu jaotuskontsentratsioon (pinge on teatud "punkti jaoks", kui tahame kirjeldada punkti pinget, tuleks välja tuua selle punkti asukoht ja seda punkti läbiva tasapinna orientatsioon), lõigu punkti pinge kirjeldamiseks võtke selle punkti ümber mikroala DA, nagu on näidatud joonisel. Sisejõusüsteemi resultantjõud sellele mikropiirkonnale on DF. Kuna see pindala on piisavalt väike, eeldame, et sisemine jõud on ühtlaselt jaotunud, siis saame keskmise pinge ja seejärel võtta keskmise pinge piiri, et saada selle punkti kogupinge või kogupinge , punkti suund. kogupinge muutub koos valitud punkti asukohaga. Ilmselgelt on kogupinge vektor ning selle suuna ja lõigu vaheline seos on meelevaldne. Seejärel jagame kogupinge kaheks komponendiks, millest ühte nimetatakse lõiguga risti olevaks normaalpingeks ja teist lõigu puutuja nihkepingeks.
tähendab stressi
täielik stress (täielik stress)
Kogupinge jaguneb: lõiguga risti asetsevat pinget nimetatakse "tavaliseks pingeks" ja lõigu sees olevat pinget nimetatakse "nihkepingeks".
Pinge mõõtühik: Pa, tavaliselt kasutatakse: MPa, GPa.
3. Nihe, deformatsioon ja deformatsioon
1. Nihe
Punkti asendimuutus objektis enne ja pärast deformatsiooni, nihkel materjalimehaanikas on lineaarne nihe ja nurknihe. Nagu on näidatud alloleval joonisel, rakendatakse konsooltala vabale otsale kontsentreeritud jõud ning tala paindub ja deformeerub. Kui uurime teatud lõigu nihet, näiteks vaba otsa nihet, on ilmne, et lõigu tsentroid nihkub allapoole, mille tulemuseks on lineaarne nihe ja samal ajal ka sektsioon muutub, see tähendab, et sektsioon pöörleb, mille tulemuseks on nurknihe. nihe.
2. Deformatsioon
Objekti suuruse ja kuju muutumine välisjõu mõjul.
3. Kurna
Deformatsiooniastme mõõtmiseks komponendi mingis punktis on deformatsioon ka teatud "punkti" jaoks.
(1) Lineaarne deformatsioon (mõõdab objekti punkti suuruse muutumise astet).
Nagu joonisel näidatud, uurime komponendi mis tahes punkti A ja võtame punkti A lähedal asuva punkti B. AB pikkus on Dx. Komponent deformeerub välisjõu mõjul ning mõlemad punktid A ja B nihkuvad uutesse kohtadesse. Vahemaa muutub Dx pluss Ds, eeldades, et deformatsioon on Dx vahemikus ühtlane, saab saada keskmise lineaarse deformatsiooni
Punktis A joone deformatsiooni saamiseks võtame ülaltoodud valemi piiri
Tasapinnaülesannete puhul on joonisel näidatud väike ristkülik ja välisjõu tegevusjoonest saab punktiirjoonega näidatud ristkülik (suurus muutub). Kui deformatsioon on Dx ja Dy vahemikus ühtlane, on piki x- ja y-suunalist deformatsiooni keskmine joon.
pilt
Võtke vastavalt piirväärtus, et saada lineaarne deformatsioon x ja y suunas
pilt
(2) Nurkdeformatsiooni (mõõdab objekti punkti kuju muutumise astet) nimetatakse ka nihkepingeks või nihkepingeks.
Määratletakse täisnurga muutusena.
