Možete li jasno razlikovati pojmove i razlike između unutarnje sile, naprezanja i naprezanja? Dođite vidjeti sve danas.
1. Pojam unutarnje sile
1. Definicija
Unutarnja sila odnosi se na silu interakcije (dodatnu unutarnju silu) između susjednih dijelova u objektu uzrokovanu vanjskom silom. Sila kojom na štap djeluje vanjski svijet naziva se vanjska sila.
Svaki je objekt sastavljen od beskonačno mnogo čestica, postoji sila međudjelovanja između bilo koje dvije susjedne čestice u komponenti, a veličina sile povezana je s relativnim položajem čestica. Kada je objekt podvrgnut vanjskoj sili, objekt se deformira, relativni položaj njegovih unutarnjih čestica se mijenja, a sila međudjelovanja između njih se mijenja u skladu s tim. Promjenu sile koju proizvodi vanjska sila nazivamo dodatnom unutarnjom silom ili skraćeno unutarnjom silom.
2. Metoda proračuna unutarnje sile - metoda presjeka
Očito je unutarnja sila unutar komponente. Ako želite riješiti unutarnju silu, morate izložiti unutarnju silu. Na taj način metodom presjeka rješavamo položaj presjeka unutarnje sile prema potrebama. Hipotetski izrezan presjek, originalni član je uravnotežen, a svaki dio nakon rezanja također je uravnotežen, to jest, bilo koji dio s obje strane presjeka je u uravnoteženom stanju pod djelovanjem vanjske sile i unutarnje sile na presjek. Stoga možete uzeti bilo koju stranu presjeka, proučiti njegove uvjete ravnoteže, uspostaviti jednadžbu ravnoteže i riješiti unutarnju silu na presjeku. Konkretni koraci za rješavanje odjeljka su sljedeći.
Hipotetski rez: Na presjeku gdje se traži unutarnja sila (obično presjeku), štap je presjekom zamišljeno podijeljen na dva dijela.
Zamjena: Proizvoljno uzmemo dio, a učinak odbačenog dijela na preostali dio zamijenimo odgovarajućom unutarnjom silom (sila ili par sila) koja djeluje na presjek.
Ravnoteža: Uspostavite jednadžbu ravnoteže za preostali dio i izračunajte nepoznatu unutarnju silu šipke na odsječenoj površini na temelju poznate vanjske sile na nju (u ovom trenutku unutarnja sila na odsječenoj površini je vanjska sila za preostali dio). Prema osnovnoj pretpostavci uniformnosti i kontinuiteta, proizvoljna sila bi trebala biti kontinuirano raspoređena na presjeku nakon rezanja, a unutrašnje sile postoje u svakoj točki presjeka, ali postoji samo šest uvjeta ravnoteže za proizvoljan sustav sila u prostoru, a ne možemo ih sve riješiti. Unutarnja sila svake točke. U skladu s pojednostavljenjem sustava sila, pojednostavljujemo bilo koji sustav sila ove unutarnje sile na točku presjeka, obično na težište presjeka, i dobivamo glavni vektor i glavni moment, kao što je prikazano na donjoj slici.
Uzimajući težište presjeka kao ishodište, uspostavite Kartezijev koordinatni sustav kao što je prikazano na slici, x-os je okomita na presjek, to jest duž osi štapa, a y-os i z -osi su u presječnoj ravnini. Rastavljanjem glavnog vektora na tri koordinatne osi mogu se dobiti tri komponente: aksijalna sila duž x-osi i posmična sila duž y-osi i z-osi.
slika
Rastavljanjem glavnih momenata duž tri koordinatne osi dobivamo tri komponente: okretni moment duž x-osi, momente savijanja duž y-osi i z-osi.
Ovih šest komponenata nazivamo i unutarnjim silama, ali treba napomenuti da su ovih šest komponenata rezultantna sila ili moment unutarnjih sila. Kasnije rješavanje unutarnje sile šipke je pronalaženje aksijalne sile, posmične sile, zakretnog momenta i momenta savijanja, jer te unutarnje sile odgovaraju osnovnoj deformaciji šipke: deformacija zatezanja i pritiska, deformacija smicanja, deformacija torzije, deformacija savijanja.
2. Pojam stresa
Naprezanje je raspodjela koncentracije unutarnje sile (naprezanje je za određenu "točku", kada želimo opisati naprezanje točke treba istaknuti položaj te točke i orijentaciju ravnine koja prolazi kroz tu točku), da biste opisali naprezanje točke na presjeku, uzmite mikropodručje DA oko ove točke, kao što je prikazano na slici. Rezultantna sila sustava unutarnjih sila na ovu mikropodručje je DF. Budući da je ovo područje dovoljno malo, pretpostavljamo da je unutarnja sila jednoliko raspoređena, tada možemo dobiti prosječno naprezanje, a zatim uzeti granicu prosječnog naprezanja da dobijemo ukupno naprezanje ili ukupno naprezanje ove točke, smjer ukupni napon se mijenja s položajem odabrane točke. Očito, ukupno naprezanje je vektor, a odnos između njegovog smjera i presjeka je proizvoljan. Zatim rastavljamo ukupno naprezanje na dvije komponente, jednu nazivamo normalnim naprezanjem okomito na presjek, a drugu nazivamo posmično naprezanje tangentno na presjek.
srednji stres
ukupni stres (ukupni stres)
Ukupno naprezanje rastavlja se na: naprezanje okomito na presjek naziva se "normalno naprezanje", a naprezanje unutar presjeka naziva se "smično naprezanje".
Jedinica za naprezanje: Pa, obično se koristi: MPa, GPa.
3. Pomak, deformacija i deformacija
1. Pomak
Promjena položaja točke u objektu prije i nakon deformacije, pomak u mehanici materijala ima linearni pomak i kutni pomak. Kao što je prikazano na donjoj slici, koncentrirana sila djeluje na slobodni kraj konzolne grede, a greda se savija i deformira. Ako ispitamo pomak određenog presjeka, kao što je pomak slobodnog kraja, očito je da će težište presjeka imati pomak prema dolje, što će rezultirati linearnim pomakom, au isto vrijeme normalni smjer presjek će se također promijeniti, odnosno presjek će se rotirati, što rezultira kutnim pomakom. istisnina.
2. Deformacija
Promjena veličine i oblika predmeta pod djelovanjem vanjske sile.
3. Procijediti
Za mjerenje stupnja deformacije na određenoj točki komponente, deformacija je također za određenu "točku".
(1) Linearna deformacija (mjeri stupanj promjene veličine točke u objektu).
Kao što je prikazano na slici, ispitujemo bilo koju točku A u komponenti i uzimamo bilo koju točku B blizu točke A. Duljina AB je Dx. Komponenta se deformira pod djelovanjem vanjske sile, a obje točke A i B se pomiču u nove položaje. Udaljenost između postaje Dx plus Ds, uz pretpostavku da je deformacija jednolika unutar raspona Dx, može se dobiti prosječna linearna deformacija
Uzimamo granicu gornje formule da dobijemo deformaciju linije u točki A
Za probleme s ravninom, na slici je prikazan mali pravokutnik, a linija djelovanja vanjske sile postaje pravokutnik prikazan točkastom linijom (veličina se mijenja). Ako je deformacija jednolika unutar raspona Dx i Dy, postoji prosječna linija duž deformacije u smjeru x i y.
slika
Uzmite granicu kako biste dobili linearnu deformaciju u smjerovima x i y
slika
(2) Kutna deformacija (mjeri stupanj promjene oblika točke u objektu) naziva se i posmična deformacija ili posmična deformacija.
Definira se kao promjena pravog kuta.
