Getur þú greinilega greint hugtökin og muninn á innri krafti, streitu og álagi? Komdu og sjáðu þetta allt í dag.
1. Hugtakið innra afl
1. Skilgreining
Innri kraftur vísar til víxlverkunarkrafts (viðbótar innri kraftur) milli aðliggjandi hluta í hlut sem orsakast af ytri krafti. Krafturinn sem umheimurinn beitir á stöngina er kallaður ytri kraftur.
Sérhver hlutur er samsettur úr óendanlega mörgum ögnum, það er víxlverkunarkraftur á milli tveggja aðliggjandi agna í íhlutnum og stærð kraftsins er tengd hlutfallslegri stöðu agnanna. Þegar hlutur verður fyrir utanaðkomandi krafti aflagast hluturinn, hlutfallsleg staða innri agna hans breytist og víxlverkunarkrafturinn á milli þeirra breytist í samræmi við það. Við köllum breytinguna á kraftinum sem ytri krafturinn framkallar viðbótarinnri kraftinn, eða innri kraftinn í stuttu máli.
2. Útreikningsaðferð á innri krafti — hlutaaðferð
Augljóslega er innri krafturinn inni í íhlutnum. Ef þú vilt leysa innri kraftinn þarftu að afhjúpa innri kraftinn. Þannig notum við þversniðsaðferðina til að leysa þversniðsstöðu innri kraftsins í samræmi við þarfir. Skerið hlutann á tilgátulegan hátt, upprunalegi meðlimurinn er í jafnvægi og hvaða hluti sem er eftir að klippa er einnig jafnvægi, það er að allir hlutir á báðum hliðum hlutans eru í jafnvægi undir áhrifum ytri krafts og innri krafts á hlutann. Þess vegna geturðu tekið hvaða hlið sem er á kaflanum, rannsakað jafnvægisskilyrði hans, komið á jafnvægisjöfnu og leyst innri kraftinn á kaflanum. Sérstök skref til að leysa hlutann eru sem hér segir.
Tilgátan skurður: Við þversniðið þar sem leitað er að innri krafti (venjulega þversniðið) er stönginni ímyndað skipt í tvennt með þversniðinu.
Skipting: Taktu hluta af geðþótta og áhrifum hlutans sem fargað er á hlutann sem eftir er er skipt út fyrir samsvarandi innri kraft (kraft eða kraftpar) sem verkar á hlutann.
Jafnvægi: Settu jafnvægisjöfnu fyrir þann hluta sem eftir er og reiknaðu út óþekktan innri kraft stöngarinnar á afskurðarflötinn byggt á þekktum ytri krafti á hann (á þessum tíma er innri krafturinn á afskurðarflötinn ytri kraftur fyrir þann hluta sem eftir er). Samkvæmt grunnforsendu um einsleitni og samfellu ætti handahófskenndum krafti að vera stöðugt dreift á kafla eftir skurð og það eru innri kraftar á hverjum stað á kaflanum, en það eru aðeins sex jafnvægisskilyrði fyrir handahófskennt kraftkerfi í geimnum, og við getum ekki leyst þau öll. Innri kraftur hvers punkts. Samkvæmt einföldun kraftakerfisins, einföldum við hvaða kraftkerfi sem er af þessum innri krafti að punkti kaflans, venjulega að miðpunkti hlutans, og fáum aðalvigur og aðalmóment, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan.
Taktu miðpunkt hlutans sem upphaf, settu upp kartesískt hnitakerfi eins og sýnt er á myndinni, x-ásinn er hornréttur á þversniðið, það er meðfram ás stangarinnar, og y-ásinn og z. -ásar eru í hlutaplaninu. Með því að sundra meginvigurnum í hnitaásana þrjá er hægt að fá þrjá þætti: áskraftinn meðfram x-ásnum og skurðkrafturinn meðfram y-ásnum og z-ásnum.
mynd
Við sundurliðun helstu augnablika meðfram hnitaásunum þremur fást þrír þættir: tog meðfram x-ásnum, beygjumoment meðfram y-ásnum og z-ásnum.
Við köllum þessa sex þætti líka innri krafta, en það skal tekið fram að þessir sex þættir eru afleidd kraftur eða augnablik innri krafta. Að leysa innri kraft stöngarinnar síðar er að finna áskraftinn, skúfkraftinn, togið og beygjustundina, vegna þess að þessir innri kraftar samsvara grunnaflögun stöngarinnar: spennu- og þjöppunaraflögun, skurðaflögun, snúningsaflögun, beygjuaflögun .
2. Hugtakið streita
Streita er dreifingarstyrkur innri krafts (streita er fyrir ákveðinn „punkt“, þegar við viljum lýsa streitu punkts ættum við að benda á staðsetningu þessa punkts og stefnu flugvélarinnar sem fer í gegnum þennan punkt), til að lýsa álagi punkts á kaflanum, taktu örsvæði DA í kringum þennan punkt, eins og sýnt er á myndinni. Afleidd kraftur innra kraftakerfisins á þetta örsvæði er DF. Þar sem þetta svæði er nógu lítið, gerum við ráð fyrir að innri krafturinn sé jafndreifður, þá getum við fengið meðalálag, og síðan tekið mörk meðalálagsins til að fá heildarspennu eða heildarálag þessa punkts, stefnu heildarspenna breytist með staðsetningu valins punkts. Augljóslega er heildarspennan vigur og sambandið milli stefnu hans og hlutans er handahófskennt. Við sundurliðum síðan heildarspennu í tvo þætti, annar er kallaður eðlilegur streita hornrétt á hlutann og hinn kallast skurðspenna sem snertir hlutann.
meina stress
alger streita (alger streita)
Heildarálagið er sundurliðað í: álagið sem er hornrétt á hlutann er kallað „venjulegt álag“ og álagið inni í hlutanum er kallað „skurðspenna“.
Eining streitu: Pa, venjulega notuð: MPa, GPa.
3. Tilfærsla, aflögun og álag
1. Tilfærsla
Staðabreyting á punkti í hlutnum fyrir og eftir aflögun, tilfærslan í efnisvélfræði hefur línulega tilfærslu og hornfærslu. Eins og sést á myndinni hér að neðan er einbeittur krafti beittur á lausa enda burðarbitans og bjálkurinn beygist og afmyndast. Ef við skoðum tilfærslu ákveðins hluta, eins og tilfærslu á frjálsa endanum, er augljóst að miðpunktur hlutans mun hafa tilfærslu niður á við sem leiðir til línulegrar tilfærslu og á sama tíma eðlilega stefnu hlutans. hluturinn mun einnig breytast, það er að hann snýst, sem leiðir til hornfærslu. tilfærslu.
2. Aflögun
Breytingar á stærð og lögun hlutar undir áhrifum utanaðkomandi krafts.
3. Álag
Til að mæla aflögunarstig á punkti íhluta er álagið einnig fyrir ákveðinn „punkt“.
(1) Línuleg tognun (mælir hversu mikil breyting er á stærð punkts í hlut).
Eins og sést á myndinni skoðum við hvaða punkt A sem er í þættinum og tökum hvaða punkt sem er B nálægt punkti A. Lengd AB er Dx. Íhluturinn afmyndast undir áhrifum utanaðkomandi krafts og bæði punktar A og B færast í nýjar stöður. Fjarlægðin á milli verður Dx plús Ds, að því gefnu að aflögunin sé jöfn innan bilsins Dx, er hægt að fá meðaltal línulegrar álags
Við tökum mörk formúlunnar hér að ofan til að fá línuspennuna í punkti A
Fyrir flatarvandamál er lítill rétthyrningur sýndur á myndinni og ytri kraftverkunarlínan verður rétthyrningur sýndur með punktalínu (stærðin breytist). Ef aflögunin er jöfn innan bilsins Dx og Dy, er meðaltalslína meðfram x og y áttum álagi.
mynd
Taktu mörkin hvort um sig til að fá línulega álagið í x- og y-áttina
mynd
(2) Hornþynning (mælir hversu mikil breyting er á lögun punkts í hlut) er einnig kallað klippuþynning eða skurðþynning.
Skilgreind sem breyting á réttu horni.
