Тіректер жне оларды трлері.
1) топсарлы жылжымалы тірек
2) топсарлы жылжымайтын тірек
3) ата бекітіліс
4) сыранайтын тірек
3. Ішкі кштер. ималар дісі. Сырты кштерді сіренен брус деформацияланып, ол ішкі кштерді яни брусты жеке бліктері арасында зара рекет етуші кштерді тудырады. Ішкі кштерді зерттеу барысында оларды алдын ала арастырады да сырты кштерге трлендіріп анытайды. Ішкі кштерді зерттеу пайдаланатын негізгі тсілді ималар дісі деп аайды. Бл кезде имадаы пайда болатын ішкі кштерді статикалы баламасын анытайды, яни бас вектор мен бас моментті. Іс жзінде бл шамаларды анытамай стер бойынша оларды раушыларын ( бас векторды ш раушылары жне бас моментті раушылары) табады. Оларды ішкі кш факторлері немесе имадаы ішкі серлері д.а.
Nz – бойлы кш, брус жмысты сызылуа немесе сыылуа істеген кезде пайда болады. Qx,y – клдене кштер, ыысу деформацияа сйкес келеді. Mz – браушы момент, брус жмысы бралуа істеген кезде пайда болады. Mx,y- июші моменттер, х жне у стерге сйкес брусты иілуіне сйкес келеді.
Ішкі серлерді брус бойынша згеру заын крсететін графигін эпюра д.а. эпюраларды трызу кезінде бліктерді шегін ояды, бл аймата ішкі серлер бір замен згереді. Блікті шегі ретінде сырты серлер (момент кш) н/е тартылан кш басталан н/е аякталан ималар алынады.
4. Кернеу мен деформация ымы.Ішкі кштерді арындылыын сипаттайтын шама кернеу д.а. баса сздермен айтанда, ішкі кшті кернеуі бірлік аудана сер ететін ішкі кшті арынлыын білдіреді.
Pn= lim
Кернеулер келесі трі:
Шекті – статикалы стік жктеу кезінде кернеу ретінде пластикалы материалдар шін – ау шегі не – шарты ау шегі, ал мртсыныш – беріктік шегі алынады.
рылымды жктеу кезінде пайда болатын кернеулерді есептеу (жмыс) кернеулер д.а.
рылымны беріктігін же за мерзімділігін амтамасыз етілген е лкен кернеулерін ммкін кернеулер д.а
Денеге сырты кштер сер еткенде оны пішінін згеруі - деформация
Сырты кштер серінен денелер дефомацияланады, яни зіні лшемдірімен калыптарын згертеді. Егер кш белгілі бір мннен аспаса деформация кшті суіне пропорционал артады, ал кш серін тотатса, дене бастапы алпына келеді. Денеі бл асиетін серпімділік дейді. Шамасы айтарлытай лкен сырты кш серінен денеі ирамай, айтымсых деформациялану асиетін пластикалы (созылымдылы) деп атаймыз.
5. Созылу мен сыылу. Созылу мен сыылу кезіндегі кернеулер.Созылу немесе сыылу деп сырты кштер серінен білеуді кез келген клдене имасында тек бойлы кш пайда боланда болатын деформацияларды айтамыз.
Бойлы кш има дісімен аныталады. Кез келген имадаы бойлы кш шама жаынан иманы бір жаында жатан барлы сырты кштерді бойлы ске тсірілген проекцияларыны алгебралы осындысына те.
Бойлы созушы кш о, ал сыушы кш теріс табалы деп саналады. Бойлы кшті білеу бойындаы згеру задылыын кескіндейтін график бойлы кшті эпюрі деп аталады.
Созылан немесе сыылан білеуді клдене имасында тік кернеу ана болады жне ол Бернулииді жазы ималар жорамалы бойынша, има ауданына біркелкі жайылып таралады деп тжырымдалан. Сондытан білеуді кез келген клдене имасындаы тік кернеу шамасы, осы имадаы бойлы кшті има ауданына атынасымен аныталады
, (1.1)
мндаы - имадаы тік кернеу; - бойлы кш, - иманы ауданы.
6. Созылу мен сыылу кезіндегі деформациялар, сырыты заруы .Гук заы.Бойлы кшті серінен білеуді зындыыны згеру шамасын бойлы абсолют деформация деп, ал еніні згеру шамасын ендік абсолют деформация деп атайды.
Білеуді бойлы осіні бойымен созанда (1.1- cурет) оны абсолют деформациялары мынадай болады
, ,
мндаы - білеуді зындыы мен ені; - білеуді кш серінен
кейінгізындыы менені.
атынасымен аныталатын шама бойлы салыстырмалы деформация деп, ал
жне шамалары сызыты деформация деп те аталады.
Материалдарды серпімді шектеріні аралыындаы салыстырмалы деформауияларды кернеулерге тура пропорционалды туелділігі – Гук заы деп аталады
, (1.3)
мндаы - материалды бірінші текті серпімділік модулі, ол материалдарды сызыты деформацияа арсыласуын сипаттайды. лшем бірлігі - , , .
7. Клдене деформация. Пуассон коэффициенті.Бойлы деформация кезінде брусты лшемдері згеріп отырады; созылу кезінде олар кішірейеді, ал сыылу кезінде лкейеді. Созылу мен сыылу кезіндегі брусты лшемдеріні згеруі клдене(ендік) деформация д.а
атынасымен аныталатын шама ендік салыстырмалы деформация деп аталады.
жне шамалары сызыты деформация деп те аталады.
Ендік салыстырмалы деформацияны бойлы салыстырмалы деформацияа атынасыны абсолют шамасын ендік деформация коэффициенті деп, немесе Пуассон коэффициенті деп атайды
. (1.2)
Пуассон коэффициентіні мні барлы изотропты материалдар шін мынадай
.
Салыстырмалы деформация мен ендік деформация коэффициенттері лшем бірліксіз шамалар
8. Бойлы кштерді жне тік нормальды кернеулерді эпюрлері.Егер брус сіні р трлі нктелерінде бойлы кштер сер етсе онда брусты кш тскен нктелеріні аралыындаы бліктерінде щамасы р трлі ішкі кштер п.б. Оларды брус зындыа сері бейнелетін график – бойлы кштер эпюралары д.а.
Деформацияа тскен брусты р трлі нктелерінде кернеу мен ыысу шамаларын бейнелеу шін де осындай графиктер салынады. Оларды кернеулер эпюралары д.а.
Эпюраларды салу кезінде келесі ережелер:
1) эпюраны сін брусты бойлы сіне параллеь болу немес онымен дл етіп тадап алады.
2) брусты бойлы сіне параллеь стер жргізіп, осы стерге ималардаы кш пен моментті табылан мндерін белгілі бір масштабпен олшеп алады.
3) эпюраларды сіне перпендикуляр штрих сызытар жргізіледі, рбір сызы имадаы кшті немес моментті нін крсетеді
4) эпюраларды сипатыординаталарыны саны ойыладф, олар кш немес моментті мнін крстеді, эпюраларды белгілері дгелекке алынады.
9. Материалдарды негізгі механикалы сипаттамалары. Созылу мен сыылу кезіндегі диаграмма.Аышты шегі жасы байалатын болаттар жсма деп аталады. Баса пластикалы материалдар шін кернеу диаграммалыр сас болады. Кейбір болат сорттарыны аышты ауданы болмайды; диаграмманы Гук заына сйкес тік сызыты блігі исы сызыа біртіндеп ауысады. Мндай болттарды атты д.а. Бл жадайда шартты аышты шегі деп аталатын механикалы сипаттама енгізіледі де, ол салыстырмалы деформация 0,2 % ке жеткенде болады. Серпімділк шегінен жоары алдын ала тсірілген кернеу нтижесінде материалдарды механикалы асиеттеріні згеруін тойтару д.а.
Сынау арылы созу мен сырыты зару шамаларыны туелділігін длелдеуге болады. Нтижені графикте крсету шін абцисса сіне заруды, ал ордината сіне кшті саламыз. Мндай графикті созылу диаграммасы д.а. созылу диагр-ы арастырылан лгіні кйін сипаттайды.
Кш серіні бастапы кезінде аз кміртекті пластикалы болатты сыылу кернеу диаграммасы созылу диаграммасындай клбеу сызыты, содан кейін диаграмма сызыы исайып оны горизонтальа клбеулігі аз. Бл аышты блігне туелді. Сыылуда аышты ауданы созылудаыдай аны емес. Сыылу кезінде болатты серпімділк, пропорционалдыжне аышты шектері созылу кезіндегіг жуы. Диаграмманы тік сызыты клбеу брышы созылуда же сыылуда бірдей демек оларды серпімділік модульдары да те. Созылу кезінде болан тоцтарудан кейін пропорционалды жне аышты шектері сыылу кезінде кішірейеді, яни бл жайт материалды арама-арсы деформацияа шыратанда байалады. Бл былыс Баушингер эффектісі д.а.
10. Созылу кезіндегі потенциялды энергия.Денеге тсірілген сырты кш зі тудыратын ыысуа сйкес жмыс жасайды. Бл жадайда денеде деформация энергиясы – потенциалды энергия жинаталады.серпімді деформация шегінде W жмыс сан мні бойынша деформацияны U потенциалды энергиясына те. W=U=1/2 P * l
11.Ыысу кезінде кернеулі кйді талдау.Таза ыысу кезінде экстремаль кернеулерді шамасын мына формулаларды кмегімен табамыз.Оларды біріншісі (=45 sin2=1) боланда) тік кернеу максималь мндері =, ал =135(sin2=-1) боланда минималь = мнге ие болатындыын крсетеді. =0 боланда экстрималь жанама кернеулер осы формулалармен аныталады.Сонымен таза ыысуда сыушымен соу шін бас кернеулер зара жне сан мні бойынша экстремаль кернеулерге те болады.Бас аладар таза ыысу аладарымен 45 брыш жасайды.Таза ыысу жазы кернеулі кйді материал клемі згермейті бір ана трі болып табылады.Ал кез-келген бліп алынан элемент таза ыысу кезінде тек формасын (аз деформацияларда) згертеді.
12. Ыысу деформациясы жне ыысудаы Гук заы.Таза ыысу жадайында тран элементар параллелепипедті абыраларыны зындыы згермейді, тек оны бйір абыралары ана ыысады. Таза ыысу деформациясы кезінде параллелепипедті рбір жиегі с`d` шамаа орын ауыстырады жне бл шама абсолюттік ыысу деп аталады. Абсолюттік ыысуды арама-арсы ырлар аралыындаы ашытыа атынасы салыстырмалы ыысу деп аталады. Салыстырмалы ыысу шамасыны аздыына байланысты оны шамасын ыысу брышына те деп санауа болады. Абсолюттік ыысу зынды лшемі мен, ал салыстырмалы ыысу радианмен лшенеді. Тжірибе крсеткендей ыысу брышыны шамасы жанама кернеу шамасына тура пропорционал болады, демек Гук заына байланысты, оны рнегі:
немесе
G-ыысу модулі. Ыысу модулі ыысу материалыны беріктігін сипаттайды жне оны шамасы материала байланысты траты болады. Серпімділік модулі мен ыысу модулі арасындаы байланыс:
13.Ыысуды іс жзінде есептеу.Ыысудан кбіне заклепкамен пісіріп осылан жапсарлар иылып немесе жаншылып істен шыады. Сондытан оан іс жзінде есептеу жасалады.
Заклепкалы осылыстарды есептеу. Заклепкалы осылыса кш сер еткенде ол кесіле (иыла) бастайды, сонд., ол иылу, кесілу кернеулеріне есептелуі ажет.Заклепкалы осылыстарды есептеу кезінде сер етуші кш жіктегі барлы заклепкаа бірдей таралан деп аламыз. Пйда болатын кесілу кернеуі мына формуламен есептеледі.
Осы формуладан ажетті заклепкалар саны:
Заклепкалар иылумен атар оларды бйір беттерінде жаншылу кернеуі пайда болады:
,
-заклепкалы осылыса сер ететін кш; d-заклепка диаметрі; S-осылан дене алыдыы;n-заклепка саны; []-закл-ны кесілу кезіндегі шартты ммкіндік кернеуі.
14.Таза ыысу кезіндегі потенциалды энергия.Таза ыысу аладарымен шектелген элементті деформациясы кезінде
Мына суретте
S ыысу жмысын оны жоары жаына тсірілген жанама Q кш ана атарады.Элементті лшемін суретке перпендикуляр етіп 1-ге те деп аламыз.Сонда кш Q= *1 ыысу Гук заы шегінде Q кшке пропорцианал,ол 4.8 б суретте крсетілген.Сондытан бл кшті жмысы А мен оан сан мні жаынан те ыысуды потенциалды энергиясы u штрихталган аудан трінде болып,мына рнекпен аныталады
А=U=1/2QS
немесе Q= а,S=
Элемент клемі = *1 олай болса, ыысу деформациясыны меншікті потенциалды энергиясы
U=U/=1/2
Гук заын пайдаланса
U=1/2 /G
Бл формула жазылуы бойынша арапайым созылу формуласын еске тсіреді. U=1/2 /E
15. Бралу.Бралу моменті туралы тсінік.Егер клдене имада тек кана 1 ішкі кш факторы бралу моменті сер етсе,онда бл жктелу трін бралу дейді.Мысалы біліктер,осьтер.Бралу моменті деп брусты клдене имада сер ететін ішкі жанама кернеулерді серлесуі моментін айтады.
Бралу моменті има дісімен аныталады барлы сырты кштермен жптарды білік осьіне атысты моментіні алгебралы осындысына те.
Бралу моменті -
Бралуда клдене имада жанама кернеулер пайда болады.Олар кернеу бойынша аныталады.
= *
-бралу моменті,