wytrzymaloscmaterialow.pdf

(280 KB) Pobierz

Microsoft Word - 05 Wytrzymałość materiałów.doc

WYTRZYMAŁOŚĆ MATERIAŁÓW

MECHANIKA CIAŁA ODKSZTAŁCALNEGO

Podstawą wytrzymałości materiałów są prawa statyki

oraz wnioski wypływające z doświadczenia .

Pomostem łączącym mechanikę ciał sztywnych z wytrzyma-

łością jest wspomniana już zasada zesztywnienia.

Pojęcie „wytrzymałość materiałów” m ożna traktować jako

cechę, właściwość ciał stałych, polegającą na przeciwstawianiu

się niszczącemu działaniu sił.

Zadania „wytrzymałość materiałów” jako przedmiotu opisują-

cego zachowanie się ciał odkształcalnych:

 określanie nośności konstrukcji (odpowiedniej wytrzymałości),

 wyznaczanie przemieszczeń konstrukcji wywołanych obcią-

żeniami (określanie sztywności konstrukcji).

Wytrzymałość materiałów jest częścią mechaniki o praktycz-

nym, inżynierskim charakterze. W rozwiązywaniu konkretnych

zadań wykorzystuje się pewne uogólnienia i uproszczenia.

Uproszczenia dotyczą opisu właściwości materiału i opisu

kształtu elementu konstrukcyjnego. Dzięki uproszczeniom rze-

czywisty obiekt zostaje przekształcony w pewien model , który

umożliwia rozwiązanie problemu za pomocą określonego

schematu obliczeniowego . Model (schemat obliczeniowy)

musi zachowywać istotne dla rozwiązywanego problemu cechy

i właściwości rzeczywistego obiektu.

UPROSZCZENIA W WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW:

 modelu ciała  ciało jednorodne,

 właściwości materiału  ciało izotropowe, którego właści-

wości we wszystkich kierunkach są identyczne (ciało ani-

zotropowe – różne właściwości), ciało sprężyste

 sposobu rozwiązywania  uproszczenia inżynierskie.

05 Wytrzymałość materiałów

73

75372842.051.png

75372842.061.png

Wytrzymałość materiałów posługuje się modelem cia-

ła jednorodnego, izotropowego, idealnie sprężystego

i charakteryzuje się praktycznym, inżynierskim podej-

ściem do rozwiązywanych problemów.

Wytrzymałość materiałów bada przede wszystkim siły

wewnętrzne , będące wynikiem oddziaływania między po-

szczególnymi cząstkami ciała jednorodnego.

Jednym z głównych zadań wytrzymałości materiałów jest roz-

wiązywanie zadań statycznie niewyznaczalnych , w których

liczba niewiadomych jest większa od liczby równań równowagi.

W praktyce inżynierskiej spotyka się przede wszystkim zadania

statycznie niewyznaczalne.

PODSTAWOWYMI MODELAMI NOMINALNYMI W WY-

TRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW SĄ PRĘTY, WAŁY I BELKI.

Model nominalny (fizyczny) w sposób uproszczony powinien

wiernie przedstawiać badany fragment rzeczywistości (muszą

być spełnione prawa podobieństwa modelowego). Korzysta on

ze zbioru pojęć właściwych dla badanej rzeczywistości. Uprosz-

czenia, będące istotnym elementem wytrzymałości materiałów,

muszą być w modelu nominalnym odpowiednio uzasadnione i

doświadczalnie zweryfikowane.

PRĘTY – ROZCIĄGANIE

WAŁY – SKRĘCANIE

BELKI –ZGINANIE

05 Wytrzymałość materiałów

74

75372842.062.png

Podstawowe modele konstrukcji prostych w wytrzymałości materiałów

SIŁY WEWNĘTRZNE

W wytrzymałości materiałów siły zewnętrzne czynne są siłami

obciążającymi konstrukcję. Siły zewnętrzne bierne ujawniają się

po uwolnieniu konstrukcji od więzów. Dla ujawnienia sił we-

wnętrznych korzysta się z tzw. zasady myślowych przekro-

jów .

Zasada myślowych przekrojów polega na dokonaniu my-

ślowego (wirtualnego) przekroju konstrukcji i myślowego

(wirtualnego) rozdzielenia ciała na dwie części. Dzięki te-

mu rozdzieleniu ujawniają się siły wewnętrzne, które muszą

być w równowadze z siłami zewnętrznymi, działającymi na

rozpatrywaną część ciała.

F

M 1

PŁASZCZYZNA MYŚLOWEGO PRZEKROJU

F

F

F i ,

M i

- siły zewnętrzne

czynne i bierne

F

M 2

Idea myślowych przekrojów

05 Wytrzymałość materiałów

75

75372842.063.png

75372842.001.png

75372842.002.png

75372842.003.png

75372842.004.png

75372842.005.png

75372842.006.png

75372842.007.png

75372842.008.png

75372842.009.png

75372842.010.png

75372842.011.png

75372842.012.png

75372842.013.png

75372842.014.png

Siły wewnętrzne w myślowo podzielonym ciele stałym

Uporządkowane siły wewnętrzne

N – siła normalna (siła osiowa),

T Y , T Z – siły poprzeczne (siły tnące, siły ścinające),

M X – moment skręcający,

M Y , M Z – momenty zginające.

05 Wytrzymałość materiałów

76

75372842.015.png

75372842.016.png

75372842.017.png

75372842.018.png

75372842.019.png

75372842.020.png

75372842.021.png

75372842.022.png

75372842.023.png

75372842.024.png

75372842.025.png

75372842.026.png

75372842.027.png

75372842.028.png

75372842.029.png

75372842.030.png

75372842.031.png

75372842.032.png

75372842.033.png

75372842.034.png

75372842.035.png

75372842.036.png

75372842.037.png

75372842.038.png

75372842.039.png

75372842.040.png

75372842.041.png

75372842.042.png

75372842.043.png

75372842.044.png

75372842.045.png

75372842.046.png

75372842.047.png

75372842.048.png

75372842.049.png

75372842.050.png

75372842.052.png

PROSTE PRZYPADKI OBCIĄŻEŃ:

 rozciąganie (ściskanie) , gdy działa tylko siła N; siła N skie-

rowana na zewnątrz rozpatrywanego przekroju jest siłą do-

datnią, powodującą rozciąganie (znak „+”); siła N skierowana

do wewnątrz powoduje ściskanie (znak „–”);

 ścinanie , gdy działa jedna z sił poprzecznych T Y lub T Z ;

 skręcanie , gdy działa moment skręcający M X ;

 zginanie , gdy działa jeden z momentów zginających; mo-

ment M Z powoduje zginanie przekroju w płaszczyźnie XY

(pionowej), natomiast moment M Y zginanie w płaszczyźnie

XZ (poziomej).

W praktyce inżynierskiej najczęściej spotyka się złożone

przypadki obciążenia , będące kombinacją wymienionych wy-

żej prostych przypadków. Złożone przypadki obciążeń są ko-

lejną charakterystyczną cechą wytrzymałości materiałów .

NAPRĘŻENIA

Statycznie równoważne układy sił

STATYKA CIAŁA SZTYWNEGO – analiza sił zewnętrznych.

WYTRZYMAŁOŚC MATERIAŁÓW – analiza „wytrzymałości”

konstrukcji.

05 Wytrzymałość materiałów

77

75372842.053.png

75372842.054.png

75372842.055.png

75372842.056.png

75372842.057.png

75372842.058.png

75372842.059.png

75372842.060.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

2 Wytrzymalosc.pdf (361 KB)
wytrzymaloscmaterialow.pdf (280 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin