Ќазаќстан республикасыныѕ білім жјне єылым министрлігі
жүктеу/скачать 0,65 Mb.
|
ИНЖ МЕХ КАЗ ЛЕК
| Дәріс 8.
Тақырыбы: Материалдар кедергісінің негізгі ұғымдары және болжамдары. Сабақтың жоспары: 1. Материалдар кедергісінің негізгі ұғымдары және болжамдары. 2. Орын ауыстырулар және деформациялар. Ірі құрылыстар, зəулім биік үйлер, ұшу аппараттары, сонымен қатар халық шаруашылығы да кеңінен қолданылатын əр түрлі машиналардың бəрі де алдын ала дайындалған жобалар бойынша жасалады. Жобада күрделі конструкцияның жəне оның жеке элементтерінің материалдары мен өлшемдерң, оларға əсер етуші күштердің сипаттары сияқты əр түрлі деректер толығымен көрсетіледі. Машина құрылымының жобалануы кезінде, оның келешек жұмыс істеу шарттарына байланысты, өздеріне жəне жеке бөлшектеріне əр түрлі инженерлік талаптар қойылады. Бұл талаптардың негізгілерінің бірі материалдардың беріктігі, сонымен қатар жеке элементтерінің қатаңдығы мен орнықтылығы. Беріктік деп, конструкцияның немесе оның жеке элементтерінің сыртқы күш əсеріне қирамай қарсыласу қабілетін айтады. Машина бөлшектерін беріктікке есептеу материалдар кедергісі ғылымында шешілетін мəселелердің ең негізгісі болып табылады. Денелер сыртқы күш əсерінен өздерінің өлшемдері мен пішіндерін (формаларын) өзгертеді, яғни деформацияланады. Кез келген дененің деформацияға қарсыласу қабілетін оның қатаңдығы деп атайды. Жұмыс істеп тұрған машина бөлшектерінде пайда болатын деформациялар шама жағынан өте кіші. Оларды сезімтал приборлар – тензометрлермен өлшеп анықтауға болады. Бұл деформациялар денелердің орнықты тепе-теңдік күйіне немесе қозғалыс заңдылықтарына əсерін тигізбеуі де мүмкін. Материалдар кедергісі - деформацияланған қатты дененің механикасының бір бағытын көрсетеді, қатты дене оған түскен күштер әсерінен өзінің пішінін және өлшемін өзгертеді – деформацияланады. Материалдар кедергісі мен механиканың сыбайлас облыстарының әдістерінің негізінде және азаматтық кешендердің конструкцияларының, машиналардың аппараттардың, құралдардың есептері орындалады. Бұл есептеулер жобаланатын конструкциялардың сенімділігі мен ұзақтығын қамтамасыз ету, оларды жасау үшін аз шығындалу мақсатында қызмет етеді. Конструкцияның жұмысының қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін, оларда жеткілікті беріктілік, қаттылық және орнықтылық болу керек. Осыған байланысты, материалдар кедергісінің негізгі мәселелері келесі болып табылады: Конструкция элементін беріктікке есептеу, Конструкция элементін қатаңдыққа есептеу, Конструкция элементін орнықтылыққа есептеу, Материалдар кедергісі негізінде өзектік конструкцияларды есептеумен шұғылданады және де сыртқы күштің түріне тәуелді болғанда, өзектік конструкцияларда созылу (қысылу), бұралу немесе иілу болуы мүмкін. Айтылған жүктеулердің бір уақытта әсер ету жағдайы кездесуі мүмкін. Сырықтың (стержень) нақты қимасындағы созылу (қысылу) жағдайында тек нормальдық кернеулер пайда болғанда, олар берілген материал үшін беріктік шартынан - мүмкін нормальдық кернеулерден жоғары болмау керек. Егер бойлық күштер және де кернеулер білеудің әр түрлі көлденең қимасында бірдей болмаса, білеудің ұзындығы бойынша олардың өзгеру заңы эпюра түрінде графикпен көрсетіледі. Эпюралардың аргументтері көлденең қиманың (өзектің ұзындығы бойынша) координаталары, ал функциясы – көлденең күш және нормальдық кернеудің шамасы болып табылады. Созылу (қысылу) кезінде беріктік шарты мына түрде болады: , мұнда - ішкі нормальдық күштер (), - өзектің қимасының ауданы (). Егер білеудің жеке бөліктеріндегі көлденең қима тұрақты және барлық қималарда бойлық күш бірдей болса, онда созылу (қысылу) кезінде ұзару (қысқару) Гук формуласына қатысты мына формуламен анықталады: , мұнда - өзек материалының бойлық серпімділік модулі материалдың түрінен тәуелді, паскальмен өлшенеді. - өзектің бастапқы ұзындығы (). Егер өзектің бір шетін іліп қойса, өзектің ұзаруы мына формуламен анықталатын болады: , мұнда - сырық салмағы (). Материалдар кедергісі – есептік-техникалық пән, оның негізгі математикалық түрлендіруі қосымша тәжірибелік зерттеулермен тексеріледі. Көп таралғаны созылуға статикалық жүкпен сынау болып табылады. Үлгілердің деформациясының мәнін көрсететін график созылудың диаграммасы деп аталады. Созылу диаграммасында келесі сипаттық нүктелер бар: - пропорционалдық шегі – кернеудің ең үлкен мәні Гук заңына бағынады; - серпімділік шегі – кернеудің ең үлкен мәні үлгіде қалдық деформация пайда болмайтын шекке дейін. - беріктік шегі (уақытша кедергі) – үлгінің бұзылуға дейін шыдайтын үлкен жүктеуге сәйкес шартты кернеу. Конструкциялық материалдар шартты түрде үш негізгі топқа бөлінеді: иілгіштік, нәзік (сынғыш) иілгіштік және нәзік. Конструкция элементінің беріктігін қамтамасыз ету үшін оның өлшемдері мен материалдары оларда пайда болатын кернеулер шегі кернеудің шекті мәніне қарағанда аз болатындай түрде таңдап алу керек, яғни: , мұнда - бірден үлкен болатын, беріктік қорының коэффициенті. Конструкцияның арналуына және басқа жағдайлар қатарына тәуелді беріктік қорының қажет коэффициентін аз мәнін бекітеді. Иілгіш материалдар үшін беріктік қорының қажет кэффициентінің бағдарланған мәні 1.4…2.0 болады, нәзік–иілгіштік - 1.6…2.5, нәзіктер үшін - 2.5…5.0. Материалдар кедергісінің жалпы түсініктері: 1Т.Дененің сыртқы күштерге қирамай қарсыласу қабілеті беріктік деп аталады. 2Т. Дененің сыртқы күштерге деформацияланбай қарсыласу қабілеті қатаңдық деп аталады. 3Т. Дененің серпімді тепе-теңдігінің алғашқы түрін сақтау қабілеті орнықтылық деп аталады 4Т. Сыртқы күштер әсерінен зерттелетін дененің пішіні мен өлшемдерінің өзгеруі деформация деп аталады. 5Т.Күштердің әсері тоқтатылғаннан кейін деформацияланған дененің өлшемдері мен пішіні бастапқы түріне қайтып оралу қасиеті серпімділік деп аталады. 6Т.Материалдың үлкен деформацияларды қабылдап және сол деформацияларды сақтау қасиеті иілімділік деп аталады. 7Т. Материалдың көзге көрінбейтін деформациялар кезінде қирау қасиеті морттық деп аталады. 8Т.Материалдың берілген дененің көлемін қуыссыз толтыру қасиеті тұтастық деп аталады. 9Т.Егер дененің әр нүктесінде дене материалының механикалық қасиеттері бірдей болса,ондай материал біртекті деп аталады 10Т. Егер дененің әртүрлі бағыттарында дене материалының механикалық қаситтері бірдей болса,ондай материал изотропты деп аталады 11Т.Сыртқы күштер әсерінен материал бөлшектері арасында пайда болатын өзара әсерлесу күштері ішкі күштер деп аталады Материалдар кедергісі ғылымының негізгі болжаулары: Материалдар қасиеттері,күштер және деформацияларға қатысты ықшамдайтын болжаулар алынбаса, материалдар кедергісінің нақты есептерін шешу мүмкін емес. Б1.Берілген дененің материалы тұтас және үзілліссіз Б2. Берілген дененің материалы изотропты және біртекті.. Б3. Сыртқы күштері әсер етпей денеде ішкі күштері пайда болмайды . Б4. Берілген дененің деформациялары дене өлшемдеріне қарағанда өте кіші. Б5. Берілген дененің деформациялары абсолюттік серпімді. Б6. Әсер етуші күш және одан пайда болатын деформация араларында сызықты тәуелдік бар ( Гук заңы ). Б7. Берілген денеге күштер жүйесінің әсері жеке күштер әсерлерінің қосындысына тең және күштердің әсер ретінен тәуелсіз (күштер әсерінің тәуелсіздік принципі ). Б8.Дененің деформацияға дейін жазық қималары деформация кезінде және деформациядан кейін жазық болып қалады. (Я. Бернулли гипотезасы). Б9.Сыртқы күштер әсер ететін қималардан қашықтықта орналасқан дене нүктелеріндегі ішкі күштер сыртқы күштерінің әсерлеу әдісінен тәуелсіз ( Сен-Венан принципі). жүктеу/скачать 0,65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|