¿Qué se entiende por durabilidad? ¿Qué es la rigidez?
La resistencia de los materiales es la ciencia de la resistencia, la rigidez y la fiabilidad de los elementos de las estructuras de ingeniería. Los cálculos prácticos se llevan a cabo utilizando métodos de resistencia de materiales y se determinan las dimensiones necesarias y confiables de las piezas de la máquina, diversas estructuras y estructuras.
Los conceptos básicos de la resistencia de los materiales se basan en las leyes y teoremas de la mecánica general, y principalmente en las leyes de la estática, sin el conocimiento de que el estudio de este tema se vuelve prácticamente imposible.
A diferencia de la mecánica teórica, la resistencia de los materiales considera problemas donde las propiedades de los cuerpos deformables son las más significativas, y las leyes de movimiento del cuerpo, como un todo rígido, no solo retroceden en el fondo, sino que en algunos casos son simplemente irrelevantes.
La resistencia de los materiales tiene como objetivo crear métodos simples prácticamente aceptables para calcular los elementos estructurales típicos que se encuentran con mayor frecuencia. La necesidad de llevar la solución de cada problema práctico a un resultado numérico nos obliga en algunos casos a recurrir a hipótesis simplificadoras, supuestos que se justifican en el futuro comparando los datos calculados con el experimento.
Cabe señalar que las primeras notas sobre la fuerza se mencionan en las notas del famoso artista LEONARDO De VINCI, y el comienzo de la ciencia de la resistencia de los materiales está asociado con el nombre del famoso físico, matemático y astrónomo GALILEO GALILEI. En 1660, R.GUK formuló una ley que establece una relación entre carga y deformación: " ¿Qué es el poder? Tal es la acción.". En el siglo XVIII, es necesario notar el trabajo de L. Eiler sobre la estabilidad de las estructuras. Los siglos XIX - XX son la época del desarrollo más intensivo de la ciencia en relación con el rápido crecimiento general de la construcción y la producción industrial, con la enorme contribución de los científicos mecánicos rusos.
Entonces, trataremos cuerpos deformados sólidos con el estudio de sus propiedades físicas.
Introducimos los conceptos básicos adoptados en el estudio de la disciplina.
Durabilidad esta es la capacidad de una estructura para soportar una carga determinada sin colapsar.
Rigidez - la capacidad de la estructura para deformarse de acuerdo con una regulación reglamentaria dada.
Deformación - la propiedad de la estructura para cambiar sus dimensiones y formas geométricas bajo la influencia de fuerzas externas
Sostenibilidad - la propiedad de la estructura para mantener, bajo la acción de fuerzas externas, una forma dada de equilibrio.
Fiabilidad - la propiedad del diseño para realizar las funciones especificadas, mientras se mantiene su desempeño en ciertos límites reglamentarios durante el período de tiempo requerido.
Recurso - vida admisible del producto. Se indica como el tiempo total de operación o el número de ciclos de carga de la estructura.
Fracaso - violación del diseño.
Con base en lo anterior, podemos determinar la confiabilidad de la resistencia.
Fiabilidad de la fuerza llama la ausencia de fallas asociadas con la destrucción o deformación inaceptable de elementos estructurales.
La figura 1 muestra la estructura del modelo de fiabilidad de resistencia. Incluye modelos conocidos o limitaciones que se imponen a priori a las propiedades de los materiales, la geometría, las formas del producto, los métodos de carga y también el modelo de fractura. Los modelos de ingeniería de un medio continuo consideran un material como un cuerpo continuo y homogéneo dotado de la propiedad de uniformidad de la estructura. El modelo de material está dotado de las propiedades de elasticidad, ductilidad y fluencia.
Fig.1. La estructura del modelo de resistencia fiabilidad de elementos estructurales.
Resiliencia llamó a la propiedad del cuerpo para restaurar su forma después de eliminar las cargas externas.
Ductilidad Se llama propiedad del cuerpo a mantener después de la terminación de la carga, u parcialmente obtenida durante la carga, deformación.
Arrastrarse llamó a la propiedad del cuerpo para aumentar la deformación a cargas externas constantes.
Los modelos principales de la forma en los modelos de fiabilidad de resistencia, como usted sabe, son: varillas, placas, conchas y cuerpos espaciales (matrices), Fig.2. Modelos
Fig.2. Los modelos de molde principales en modelos de fiabilidad de resistencia: a) una varilla, b) una placa, c) una carcasa
las cargas contienen esquematización de cargas externas en magnitud, la naturaleza de la distribución (fuerza o momento concentrado o distribuido), así como los efectos de los campos y medios externos.
Las fuerzas externas que actúan sobre un elemento estructural se dividen en 3 grupos: 1) fuerzas concentradas, 2) fuerzas distribuidas, 3) fuerzas de masa o masivas.
Fuerzas concentradas: fuerzas que actúan sobre pequeñas partes de la superficie de una parte (por ejemplo, la presión de un rodamiento de bolas sobre un eje, la presión de una rueda sobre rieles, etc.)
Se aplican fuerzas distribuidas a áreas de superficie significativas (por ejemplo, presión de vapor en una línea de vapor, tubería, caldera, presión de aire en un ala de avión, etc.
Se aplican fuerzas volumétricas o de masa a cada partícula del material (por ejemplo, gravedad, inercia)
Después de una elección razonable de modelos de la forma, el material y la carga, proceden a una evaluación directa de la confiabilidad utilizando modelos de fractura. Los modelos de destrucción son ecuaciones que vinculan los parámetros de salud de un elemento estructural en el momento de la destrucción con parámetros que proporcionan resistencia. Estas ecuaciones (condiciones) se denominan condiciones de resistencia. Generalmente se consideran cuatro modelos de fractura según las condiciones de carga:
- destrucción estática
- destrucción estática a largo plazo,
- destrucción estática de bajo ciclo,
- falla por fatiga
Con un pequeño número de ciclos (N<10 2) развиваются значительные пластические деформации (статическое разрушение), при большом числе циклов (N>10 5) no hay deformaciones plásticas (falla por fatiga). En la región intermedia (10 2
Como ya se señaló, el estudio de la disciplina es imposible sin el conocimiento de los fundamentos de la mecánica teórica. Por lo tanto, recomiendo verificar su recurso de conocimiento residual en la sección de Estadística utilizando el sistema de prueba de entrada.
Dado que el estudio de la resistencia de los materiales se basa principalmente en conceptos tan conocidos como fuerza, un par de fuerzas, enlaces, reacciones en enlaces, el sistema resultante de fuerzas externas, entonces
DISPOSICIONES BÁSICAS
1. ¿Qué se entiende por durabilidad?
2. ¿Qué es la rigidez?
3. ¿Qué se entiende por sostenibilidad?
4 ¿Qué propiedad de los cuerpos se llama elasticidad?
5 ¿Cuáles son los tipos más simples en términos de forma, los diversos elementos estructurales?
6 ¿Qué objetos se llaman varillas?
8. ¿Qué objetos se llaman platos y conchas? ¿Cuál es la diferencia entre platos y conchas?
9. ¿Qué cuerpos se llaman volumétricos?
10. ¿Cuáles son las tareas principales que se resuelven en el curso de la resistencia material?
11. Enumere los supuestos básicos con respecto a las propiedades de los materiales estructurales que se aceptan en la resistencia de los materiales.
12. ¿Qué significa la propiedad de homogeneidad?
13. ¿Qué se entiende por continuidad?
14. ¿Por qué la madera se considera material anisotrópico?
15. ¿Cuál es el principio de independencia de la acción de las fuerzas?
17. ¿Qué fuerzas se llaman estáticas, qué dinámicas?
18. ¿Qué es la fuerza volumétrica, su dimensión? ¿Dar ejemplos de fuerzas de volumen?
22. ¿Qué sistemas se llaman estáticamente indeterminados?
23. ¿Qué sistemas se llaman estáticamente definibles?
24. Reacciones de apoyo: ¿fuerzas externas o internas?
26. ¿Qué método se utiliza para determinar los esfuerzos internos?
27. ¿Cuánta fuerza interna surge en las secciones transversales de la barra en el caso general de carga? Nómbralos.
28. ¿Sobre qué base se clasifican los tipos de deformación de la barra?
29. ¿Qué casos de deformación simple conoce usted?
30. ¿Qué se llama estrés en un punto y cuál es su dimensión?
31. ¿Qué voltaje se llama normal y cuál es tangente?
32. ¿Qué tensiones se llaman peligrosas (extremas)?
33. ¿Qué es un factor de seguridad?
34. ¿Cómo se determina el voltaje permitido?
35. ¿Qué es la deformación? ¿Cuáles son las deformaciones más simples que conoce?
36. ¿Cómo se introducen los conceptos de "alargamiento", "cambio relativo"?
37. ¿Cuál es el cálculo de la rigidez?
TENSIÓN Y COMPRESIÓN
38. ¿Qué tipo de carga se llama deformación axial?
39. ¿Qué hipótesis es la base de la teoría de la tensión (compresión) de las barras rectilíneas y cuál es la ley de distribución de tensiones a partir de ella?
40. Escriba la condición de equivalencia estática para la fuerza normal.
41. ¿Cómo se calculan las tensiones en la sección transversal de una barra bajo deformación axial?
42. ¿Cómo cambiará la fuerza en una barra estáticamente determinable bajo deformación axial si: a) el área de la sección transversal se duplica; b) reemplazar el material
43. ¿Cómo cambiará la tensión en una barra estática determinable bajo deformación axial si: a) el área de la sección transversal se duplica; b) reemplazar el material del que está hecha la varilla?
44. ¿En qué partes de la barra extendida la distribución de tensión no es uniforme?
45. ¿Qué es la concentración de estrés y cómo se evalúa en la etapa elástica del material?
46. \u200b\u200b¿La distribución de tensiones durante la deformación axial depende del método de aplicación de fuerzas externas?
47. ¿Cuál es el principio de Saint-Venant?
48. ¿Cómo se registra la condición de deformación axial? ¿Qué tareas se pueden resolver con esta condición?
49. ¿Cómo se calcula el alargamiento de la barra si la fuerza normal es constante?
50. ¿Cómo se calcula el alargamiento de la barra si la fuerza normal varía linealmente?
51. ¿Cuántas veces cambiará el alargamiento absoluto de una varilla redonda, estirada por alguna fuerza si su longitud y diámetro se reducen a la mitad?
52. ¿Cómo se escribe la ley de Hooke en tensión (compresión)?
53. ¿Cuál es el significado físico del módulo de Young?
54. ¿Cuál es la relación de Poisson? ¿En qué medida varía para los materiales isotrópicos?
55. ¿Qué deformación lineal a la tracción es mayor: longitudinal o transversal?
56. ¿Cuál de los valores dados de la relación de Poisson (0.12; 0.00; 0.52; 0.35; 0.50) no puede ser para un material isotrópico?
57. ¿Características de qué propiedades materiales son el módulo de Young y la relación de Poisson?
Teoría del estrés
75. ¿Qué es un estado de estrés en un punto y cómo se cuantifica?
76. ¿Cuántos componentes sustancialmente diferentes tiene el tensor de tensión?
77. Formule la ley del estrés tangencial emparejado (verbalmente).
78. En las caras del paralelepípedo elemental paralelo al plano xOz, muestre las direcciones positivas de los esfuerzos que actúan sobre ellos.
79. ¿Cómo se llaman las principales tensiones?
80. ¿En qué sitios no hay tensiones tangenciales?
82. ¿Cuántas áreas principales se pueden dibujar a través del punto del cuerpo deformable, cómo se orientan entre sí?
84. ¿En qué sitios el estrés normal alcanza valores extremos?
85. ¿Cuál es la relación entre las principales tensiones?
86. ¿Qué cantidades se llaman invariantes?
87. ¿Cuál es el primer invariante del tensor de estrés igual?
88. ¿Cómo se ve el tensor de tensiones si los ejes de coordenadas coinciden en dirección con las tensiones principales?
89. ¿Cuál es el mayor estrés tangencial en un punto del cuerpo y en qué sitios actúa?
90. Dé una clasificación de los estados de estrés en un punto del cuerpo.
91. ¿En qué áreas de la barra extendida se produce la mayor normalidad y en cuáles las mayores tensiones tangenciales?
92. ¿Qué estado de tensión se llama cizallamiento? ¿Cuáles son las principales tensiones iguales en este caso y cómo están orientados los sitios principales?
93. ¿Qué es un estado deformado en un punto del cuerpo y cómo se cuantifica?
94. ¿Qué ejes se llaman ejes principales de deformación?
95. ¿Cómo se ve el tensor de deformación si los ejes de coordenadas coinciden en dirección con los ejes de deformación principales?
98. ¿Qué valores están relacionados por una ley de Hooke generalizada?
FORTALEZA HIPÓTESIS
99. ¿Por qué se necesitan hipótesis (teorías) de fuerza?
100. ¿Cuáles son sus hipótesis clásicas conocidas de fractura frágil (lista)?
101. ¿Cuáles son sus hipótesis de plasticidad conocidas (lista)?
102. ¿Cuál es el voltaje equivalente (calculado)?
103. ¿Qué condición se considera peligrosa de acuerdo con la hipótesis de la fuerza I?
104. ¿Cómo se determina el estrés equivalente (calculado) por la hipótesis de la fuerza I?
105. ¿Qué condición se considera peligrosa de acuerdo con la hipótesis de la fuerza II?
106. ¿Cómo se determina el estrés equivalente (calculado) mediante la hipótesis de la fuerza II?
107. ¿Qué condición se considera peligrosa de acuerdo con la hipótesis de fuerza III?
108. ¿Cómo se determina el estrés equivalente (calculado) mediante la hipótesis de la fuerza III?
109. ¿Qué condición se considera peligrosa de acuerdo con la hipótesis de fuerza IV?
110. ¿Cómo se determina el estrés equivalente (calculado) mediante la hipótesis de fuerza IV?
Torsión
113. ¿Qué tipo de deformación de la barra se llama torsión?
114. ¿Qué se llama torque y cómo se determina su signo?
116. ¿Cómo se expresa la ley de Hooke en corte?
117. ¿Qué característica de las propiedades del material es el módulo de corte? ¿Cuál es la relación entre las constantes elásticas de un material isotrópico?
118. ¿Por qué ley se distribuyen los esfuerzos cortantes en las secciones transversales de un eje redondo en la región de deformaciones elásticas?
119. ¿Cómo se dirigen los esfuerzos cortantes con respecto al vector que conecta el centro de gravedad de la sección transversal y el punto en cuestión?
120. Escriba una condición de equivalencia estática para un par.
121. ¿En qué puntos de la sección transversal de un eje redondo surgen las mayores tensiones tangenciales y cómo se determinan?
122. ¿Cuál es el momento polar de inercia y el momento polar de resistencia? ¿Cómo se calculan y cuál es la dimensión de estas cantidades?
123. ¿Cómo se registra la condición de resistencia para un eje redondo y qué tareas resuelve?
124. ¿Cuáles son los beneficios de usar ejes huecos?
127. ¿Cuál es la fórmula utilizada para determinar el ángulo de rotación de un eje redondo con un par constante a lo largo de la longitud y la rigidez constante de la sección transversal?
128. ¿Qué valor se llama rigidez torsional de la sección transversal y cuál es su dimensión?
129. ¿Cómo se formula la condición de rigidez para la torsión de un eje redondo?
130. ¿Qué estado de tensión surge durante la torsión de un eje redondo? ¿En qué sitios actúan las tensiones tangenciales máximas y en cuáles, la máxima normal?
CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DE LA SECCIÓN CRUZADA DE LA BARRA
132. ¿Cuál es el momento estático de una sección sobre un determinado eje y en qué unidades se mide?
133. ¿Qué eje se llama central?
134. ¿Cuál es el momento estático relativo al eje central?
135. ¿Cómo se introducen los conceptos de momento de inercia axial y centrífugo para una figura plana, su dimensión?
136. Que se conozca el momento de inercia de una figura con un área A relativa al eje central x. ¿Cómo determinar el momento de inercia sobre un eje paralelo a un dado?
137. Que se conozca el momento de inercia de una figura de área A con respecto a un eje x arbitrario. ¿Cómo determinar el momento de inercia sobre un eje paralelo a un dado?
138. ¿Cuál de los varios ejes paralelos toma el momento axial el valor más pequeño?
139. ¿Cómo se calcula el momento de inercia de un rectángulo con base b y altura h en relación con el eje central paralelo a la base?
140. ¿Cuál es el momento de inercia de un círculo de diámetro D en relación con el eje central?
142. ¿Cómo se relacionan los momentos polares y axiales de inercia?
143. ¿Qué ejes se llaman ejes principales de inercia?
144. ¿Con respecto a qué ejes los momentos axiales alcanzan un valor extremo?
145. ¿En qué caso se puede determinar sin cálculo la posición de los ejes principales de inercia de la sección?
BANDA PLANA
147. ¿Qué tipo de deformación de la barra se llama flexión?
148. ¿Qué es una viga?
149. ¿Cómo se aplica la carga, bajo la influencia de la cual la barra está en una curva plana?
150. ¿Qué factores de fuerza internos surgen en las secciones transversales de vigas?
151. ¿Qué curva se llama limpia?
152. ¿Cuándo tiene lugar la flexión lateral?
153. ¿Cuáles son las relaciones entre la carga distribuida, la fuerza de corte y el momento flector?
154. ¿Por qué se construyen diagramas de fuerzas transversales y momentos flectores?
155. Escriba las condiciones de equivalencia estática para el momento flector y la fuerza de corte.
157. ¿Qué es una línea de sección transversal de haz neutral?
159. ¿Qué se llama la rigidez de la sección transversal de la viga?
160. ¿Cómo varían las tensiones normales durante la flexión a lo largo de la altura de la sección transversal de la viga?
161. ¿Cómo se llama el momento de resistencia de la sección bajo flexión y cuál es su dimensión?
162. ¿Cuál es el momento axial de resistencia para vigas de secciones rectangulares y redondas?
163. ¿Cómo se registra la condición de resistencia bajo tensiones normales para vigas hechas de materiales plásticos?
164. ¿Cómo se registran las condiciones de resistencia bajo tensiones normales para vigas hechas de materiales frágiles?
166. El material frágil se probó por compresión y obtuvo resistencia a la tracción. ¿Es esto suficiente para calcular una estructura de flexión y por qué?
167. ¿Cuántas veces aumentarán las tensiones y las desviaciones de la viga si la carga aumenta 5 veces?
168. ¿Cómo se distribuyen las tensiones normales en todo el ancho de la sección de la viga?
170. ¿Cómo se distribuyen los esfuerzos cortantes a lo largo de la altura de una viga de sección transversal rectangular?
MOVIMIENTOS DE CURVA
171. ¿Qué es una desviación, un ángulo de rotación?
172. ¿Cómo se conectan la deflexión y el ángulo de rotación en cualquier sección de la viga?
173. ¿Qué forma tiene la ecuación diferencial aproximada de flexión de vigas?
174. ¿Cuál es el significado geométrico de los parámetros v0, 0 en la ecuación universal del eje curvo de la viga (el método de los parámetros iniciales)?
175. ¿Cuáles son las condiciones de contorno?
176. ¿Cómo se registran las condiciones de contorno para el soporte articulado?
177. ¿Cómo se registran las condiciones de contorno para la terminación?
178. ¿Qué técnica se utiliza para tener en cuenta la carga distribuida uniformemente al escribir la ecuación universal del eje curvo de la viga?
MÉTODOS DE ENERGÍA SISTEMAS ESTÁTICAMENTE INCERTIDIBLES
179. Formular el teorema de Clapeyron.
180. ¿Por qué aparece un factor de 0.5 en el teorema de Clapeyron?
181. ¿Qué es el poder generalizado?
182. ¿Qué es el desplazamiento generalizado?
183. ¿Cuáles son los conceptos relacionados con la fuerza generalizada y el desplazamiento generalizado?
185. ¿Cómo se determinan los desplazamientos lineales y angulares de las vigas mediante el método de Mohr?
187. ¿Qué técnicas (métodos) de cálculo de la integral de Mohr conoces?
188. ¿Qué sistemas se llaman estáticamente indeterminados? ¿Cuál es el grado de indeterminación estática?
191. ¿Qué se entiende por sistema básico?
192. ¿Cuál es el significado físico de las ecuaciones canónicas del método de fuerzas?
193. ¿Cuáles son los coeficientes de las ecuaciones canónicas del método de fuerzas y cómo se determinan?
197. ¿Qué es característico de los diagramas de momentos de flexión de vigas estáticamente indeterminadas?
RESISTENCIA COMPLEJA
198. ¿Qué se llama resistencia compleja (deformación compleja)?
199. ¿Qué curva se llama espacial (compleja)?
200. ¿Cómo se calculan las tensiones en la flexión espacial?
201. ¿Cómo se distribuyen las tensiones durante la flexión espacial?
202. ¿Qué es neutral (línea cero)?
203. Escriba la condición para la resistencia a la flexión espacial de una barra de sección transversal rectangular.
205. ¿En qué condiciones se realiza la flexión oblicua?
206. ¿Cómo se distribuyen las tensiones normales durante la flexión oblicua?
207. ¿Cómo va la línea neutral con una curva oblicua?
208. ¿Cuál es la posición relativa de la fuerza y \u200b\u200blas líneas neutrales en una curva oblicua?
209. ¿Puede una viga de sección transversal circular experimentar flexión oblicua?
210. ¿Cuál es el esfuerzo normal en el centro de gravedad de una sección transversal bajo flexión oblicua?
211. ¿En qué puntos de la sección transversal los esfuerzos normales bajo la curva oblicua alcanzan sus valores máximos?
212. ¿Qué forma tienen las condiciones de resistencia a la flexión oblicua para una sección de forma arbitraria?
213. ¿De qué tipo son las condiciones de resistencia a la flexión oblicua para vigas de sección rectangular?
214. ¿Cómo se calculan los movimientos en la flexión oblicua?
215. ¿Cómo se dirige el vector de desplazamiento a la flexión oblicua?
216. ¿Cuál es el esfuerzo normal en el centro de gravedad de una sección transversal con tensión excéntrica (compresión)?
217. ¿Cómo se determina la posición de la línea neutra por la tensión excéntrica (compresión)?
218. ¿Cómo se dibuja la línea neutra si la fuerza se aplica en el límite del núcleo de la sección transversal?
219. ¿Qué forma tiene la sección central para un rectángulo y un círculo?
220. ¿Qué puntos son peligrosos con la carga de tensión excéntrica (compresión)?
222. ¿Cómo se escribe la condición de resistencia a la flexión con flexión con torsión de una barra redonda de acuerdo con la hipótesis de resistencia III?
223. ¿Cómo se escribe la condición de resistencia a la flexión con flexión con torsión de una barra redonda de acuerdo con la hipótesis de resistencia IV?
ESTABILIDAD DE VARILLAS COMPRIMIDAS
224. ¿Qué forma de equilibrio se llama estable?
225. ¿Qué es el poder crítico?
226. ¿Cómo se determina la fuerza crítica si las tensiones emergentes no exceden el límite de proporcionalidad?
227. ¿Cómo cambiará la fuerza crítica para un puntal comprimido si aumentamos simultáneamente el diámetro en 2 veces y la longitud del puntal en 4 veces? La fórmula de Euler se considera aplicable.
228. ¿Cómo se determina la fuerza crítica si las tensiones resultantes van más allá del límite de proporcionalidad?
229. ¿Cuál es la flexibilidad de la barra?
231. ¿En qué tensiones las barras de gran flexibilidad pierden estabilidad? ¿Con qué fórmula se determina la fuerza crítica para ellos?
232. ¿A qué tensiones las barras de flexibilidad media pierden estabilidad? ¿Con qué fórmula se determina la fuerza crítica para ellos?
233. ¿Es posible usar la fórmula de Euler más allá del límite de proporcionalidad del material?
234. ¿Cómo se registra la condición para la estabilidad de una barra comprimida y qué problemas resuelve?
TAREAS DINÁMICAS
235. ¿En qué principio se basa el cálculo de resistencia de elementos estructurales móviles?
236. ¿Qué tipos de golpes conoces?
237. ¿Qué supuestos se hacen al calcular el impacto?
238. ¿Cuál es el coeficiente dinámico de impacto longitudinal igual?
239. ¿Cuál es el valor del coeficiente dinámico cuando la carga cae desde la altura cero?
240. ¿Cómo se determinan las tensiones y los desplazamientos por impacto?
VOLTAJES VARIABLES
241. ¿Qué se llama fatiga?
242. ¿Qué se llama la resistencia del material?
243. ¿Qué es un ciclo de estrés?
244. Enumere los principales parámetros del ciclo.
245. ¿Qué es un coeficiente de asimetría de ciclo?
246. ¿Qué ciclo se llama simétrico (ilustra el gráfico)?
247. ¿Qué ciclo se llama constante de signo (ilustra el gráfico)?
248. ¿Qué ciclo se llama alternar (ilustrar el gráfico)?
249. ¿Qué ciclo se llama cero (ilustra el horario)?
252. ¿Qué es una curva de fatiga?
253. Dibuje un diagrama de tiempo del ciclo con un coeficiente de asimetría igual a -1.
255. ¿Qué se llama el límite de resistencia de un material?
256. ¿Puede el límite de resistencia ser igual al límite elástico, la resistencia a la tracción?
257. ¿Qué factores afectan el límite de resistencia?
258. ¿Cómo afectan las dimensiones absolutas de la sección transversal de una parte al límite de resistencia?
259. ¿Cómo afecta la calidad del tratamiento superficial al límite de resistencia de una pieza?
Operabilidad- la condición de la parte, en la cual puede realizar funciones específicas con parámetros establecidos por los requisitos de documentación normativa y técnica.
Los principales criterios de rendimiento de las piezas de la máquina son resistencia, rigidez, resistencia al desgaste, resistencia al calor, resistencia a la vibración. Consideremos brevemente estos requisitos.
0.6. Durabilidades el criterio principal para el rendimiento de las piezas. Los métodos de cálculo de resistencia se enseñan en el curso "Resistencia material".
Resistencia: la propiedad del material de una parte bajo ciertas condiciones y límites, sin colapsarse, para percibir ciertas influencias (cargas, campos de temperatura desiguales, etc.).
En la mayoría de los cálculos técnicos, una violación de la fuerza se entiende no solo como destrucción, sino también como ocurrencia deformaciones plásticas.
El método más común para evaluar la resistencia de las piezas de la máquina es comparar las tensiones calculadas (de trabajo) que ocurren en las piezas de la máquina bajo la acción de las cargas, con lo permitido.
La condición de fuerza se expresa por la desigualdad
σ≤ [σ] o τ ≤ [τ], (0.1)
donde σ, τ son las tensiones normales y cortantes calculadas en la sección peligrosa de la pieza; [σ], [τ] - tensiones admisibles.
Además de los tipos habituales de destrucción de piezas (averías), también hay casos en que, bajo la acción de cargas que presionan las piezas una contra la otra, estrés localy deformaciónDisponibilidad contactolas tensiones pueden conducir a la destrucción de piezas. Por lo tanto, para muchos detalles (y esto depende del diseño, las cargas percibidas, las condiciones de trabajo y otros factores), se realiza un cálculo de acuerdo con la condición de la resistencia de contacto:
Σ H ≤ [σ] H; (0.2)
(Fórmula de Hertz), (0.3)
donde - tensión de contacto nominal; q- carga por unidad de longitud de contacto; E pr- módulo de elasticidad reducido; - radio de curvatura reducido; [σ] n- tensión de contacto admisible.
Esta fórmula se obtuvo para dos cilindros circulares de longitudes infinitamente largas, cuyos materiales tienen una relación de Poisson µ \u003d 0.3.
¿Cuál es la fuerza de una parte?
0.7. La rigidez es la capacidad de las piezas para resistir los cambios en su forma bajo la acción de las cargas aplicadas.
Junto con la durabilidad, este es uno de los criterios más importantes para el rendimiento de la máquina. A veces, las dimensiones de las partes (como ejes largos, ejes, etc.) finalmente se determinan mediante el cálculo de la rigidez.
Anote la condición que garantiza la rigidez de la parte de trabajo (recuerde del curso "Resistencia de los materiales").
0.8. Resistencia al desgaste- resistencia al desgaste de las piezas de la máquina y otros productos de fricción.
Llevar- el proceso de destrucción de las capas superficiales durante la fricción, que conduce a un cambio gradual en el tamaño, la forma, el peso y el estado de la superficie de las piezas (desgaste).
Depreciaciónresultado del proceso de desgaste.
Al calcular las piezas por desgaste, determinan las condiciones que aseguran la fricción con el lubricante para ellas, o designan las presiones permitidas apropiadas para las superficies de fricción.
El desgaste de las piezas se puede reducir mediante las siguientes medidas estructurales, tecnológicas y operativas:
Al diseñar piezas, cree condiciones que garanticen la fricción con el lubricante;
Seleccione los materiales apropiados para el par emparejado;
Observar los requisitos tecnológicos en la fabricación de piezas;
Aplicar detalles de revestimiento;
Observe la lubricación y protección de las superficies de fricción contra partículas abrasivas.
¿Qué es el desgaste? Identifique formas de reducir el desgaste de las piezas de fricción.
0.9. Se entiende por resistencia al calor la capacidad de las piezas para mantener la operatividad normal dentro de los límites permisibles (especificados) del régimen de temperatura causado por el proceso de trabajo de las máquinas y la fricción en sus mecanismos.
La generación de calor asociada con el proceso de trabajo se lleva a cabo en máquinas de calor, máquinas eléctricas, máquinas de fundición y máquinas para el procesamiento en caliente de materiales.
Las piezas de la máquina de calentamiento pueden causar los siguientes efectos nocivos:
Una disminución en la resistencia del material y la aparición de deformaciones residuales, el llamado fenómeno de fluencia (observado en máquinas con condiciones térmicas muy intensas, por ejemplo, en palas de turbinas de gas);
Reducción de la capacidad protectora de las películas de aceite y, por lo tanto, mayor desgaste de las piezas de fricción;
Cambiar los espacios en las partes de acoplamiento;
En algunos casos, una disminución en la precisión de la máquina;
Para las piezas que operan en condiciones de múltiples cambios cíclicos en la temperatura, pueden surgir y desarrollarse microgrietas, que en algunos casos conducen a la destrucción de las piezas.
Para garantizar el funcionamiento térmico normal de las piezas y los componentes de la máquina, en algunos casos se realizan cálculos especiales, por ejemplo, el cálculo térmico de cajas de engranajes helicoidales.
¿Qué pasará con la pieza si durante la operación la temperatura es por encima del máximo permitido?
0.10. Se entiende por resistencia a la vibración la capacidad de las piezas y conjuntos de trabajar en el modo deseado sin vibraciones inaceptables (vibraciones).
Las vibraciones causan tensiones alternas adicionales y pueden provocar fallas por fatiga de las piezas. Particularmente peligrosos son las vibraciones resonantes. Debido al aumento en las velocidades de las máquinas, aumenta el peligro de vibración, por lo tanto, el cálculo de los parámetros de las oscilaciones forzadas es cada vez más importante.
Primero tarea comprometedora Es un cálculo de elementos estructurales en. La ruptura de la resistencia significa no solo la destrucción de la estructura, sino también la aparición de grandes deformaciones plásticas en ella. Hablando de una resistencia estructural suficiente, se cree que la resistencia se garantizará no solo a un valor dado, sino también con algún aumento de la carga, es decir, la estructura debería tener un cierto margen de seguridad.
La segunda tarea de sopromat
Segundo tarea comprometedora se convirtió en el cálculo de elementos estructurales para la rigidez.
La rigidez es la capacidad de una estructura (o material) para resistir la deformación. A veces, un diseño que cumple con la condición de resistencia puede interferir con su funcionamiento normal. En este caso, se dice que la estructura tiene una rigidez insuficiente.
La tercera tarea de sopromat
Tercero tarea comprometedora Es el cálculo de la estabilidad de los elementos estructurales.
La estabilidad es la capacidad de una estructura para mantener una posición de equilibrio que responda a ella. La posición de equilibrio de la estructura es estable si, después de haber recibido una pequeña desviación (perturbación) de esta posición de equilibrio, la estructura vuelve a ella nuevamente.
El problema de estabilidad surge, en particular, en el cálculo de columnas comprimidas. Puede suceder que a una carga crítica la columna correspondiente a y, y, de repente se doble (pierda estabilidad). Esto puede conducir a la destrucción de toda la estructura.
Por lo tanto, sopromat es una disciplina en la que se dan los fundamentos teóricos para calcular los elementos estructurales más simples (generalmente barras) resistencia, rigidez y estabilidad.
1. Las principales tareas de la disciplina "Resistencia de los materiales" ¿Qué se entiende por resistencia, rigidez y estabilidad del cuerpo?
2. ¿Qué se llama varilla (viga), caparazón (placa), cuerpo masivo? ¿Qué se llama el eje de la barra?
3. ¿Sobre qué base y cómo se clasifican las cargas? Cómo y en qué unidades se concentran las fuerzas y los momentos expresados, así como las intensidades de las cargas de potencia distribuidas.
4. ¿Cuáles son los principales tipos de anclajes de soporte? ¿Qué reacciones surgen en ellos y cómo se determinan?
5. ¿Qué son las fuerzas internas? ¿Qué fuerzas internas (factores de fuerza interna) pueden surgir en secciones transversales de barras (sus nombres y designaciones) y qué tipos de deformación (carga) están asociadas con ellas?
6. ¿Cuál es la esencia del método de sección?
7. ¿Cuáles son las reglas de signos para fuerzas longitudinales y laterales, pares y momentos de flexión?
8. Relaciones diferenciales entre la fuerza de corte, el momento flector y la intensidad de la carga distribuida.
9. ¿Qué se llama estrés? ¿Cuáles son los tipos de tensiones, sus designaciones y dimensiones?
10. Las principales hipótesis y suposiciones hechas en la resistencia
materiales
TENSIÓN Y COMPRESIÓN
1. ¿Qué tensiones y deformaciones ocurren durante la tensión y la compresión (nombres, designaciones, dimensión)?
2. ¿Cómo se escribe la ley de Hooke en tensión y compresión? Lo que se llama el módulo de elasticidad.
3. ¿Qué se llama coeficiente de deformación lateral (relación de Poisson) y qué significa para diferentes materiales?
4. ¿Qué se llama límite de proporcionalidad, límite elástico, límite elástico y límite máximo (resistencia temporal)? Su designación y dimensión.
5. ¿Qué se llama voltaje permisible? ¿Cómo se elige para materiales plásticos y frágiles?
6. ¿Qué se llama factor de seguridad y de qué factores principales depende su valor?
7. ¿Qué estructuras de barra se llaman estáticamente indeterminadas? El procedimiento para calcular tales estructuras.
8. Tensiones de temperatura en construcciones estáticamente indeterminadas.
9. La condición de resistencia a la tracción y a la compresión. Tipos de cálculos de fuerza.
10. La condición de rigidez en tensión y compresión. Tipos de cálculos de rigidez.
CORTE Y Torsión
1. ¿Cuál es el caso de un voltaje de estado plano llamado puro?
2. ¿Qué tensiones y deformaciones ocurren durante el corte?
3. La ley de Hooke en cizallamiento. ¿Qué tipo de adicción existe?
entre módulos elásticos del primer y segundo tipo?
4. ¿Cómo se seleccionan los esfuerzos de corte permisibles?
5. Condiciones de resistencia al corte. Cálculos de rebanada
6. ¿Bajo qué carga se deforma una viga recta?
torsión?
7. ¿Qué tensiones y tensiones ocurren durante la torsión?
Nombre, designación, dimensión.
8. ¿Qué estado de estrés ocurre en cada punto de la ronda?
barra de torsión?
9. La condición de resistencia y rigidez durante la torsión de una varilla redonda.
sección transversal Tipos de cálculos.
10. Problemas estáticamente indefinibles en la torsión.
CURVA DIRECTA
1. ¿Qué curva se llama limpia? ¿Qué curva se llama recta?
2. ¿Qué es una capa neutral y una línea neutral, y cómo se ubican?
3. ¿Qué se llama una línea de alimentación?
4. ¿Cómo se determinan las tensiones normales en la sección transversal de una viga con una curva limpia y cómo varían en altura de la sección?
5. ¿Cómo se determinan las tensiones normales y cortantes en la flexión lateral?
6. ¿Cuál es la apariencia de las curvas de tensión normal y cortante durante la flexión?
7. ¿Qué haces se llaman estáticamente indeterminados? ¿Cuáles son los sistemas principales y equivalentes?
8. ¿Cuál es la esencia del método para resolver fuerzas de vigas estáticamente indeterminadas? ¿Cómo se compilan las ecuaciones canónicas?
9. ¿Qué vigas se llaman continuas (multi-span)? ¿Cuál es la ecuación de los tres momentos?
10. La condición de resistencia a la flexión. Tipos de cálculos.
RESISTENCIA COMPLEJA
1. ¿Qué curva se llama oblicua? ¿De qué tipo de curva es una combinación?
2. ¿Cuál es la posición de la línea neutral en flexión oblicua?
3. ¿Para qué secciones la flexión oblicua es imposible y por qué?
4. La condición de resistencia en la flexión oblicua. Tipos de cálculos.
5. ¿Qué resistencia compleja se llama extensión o compresión excéntrica?
6. ¿Cómo se determina la posición de la línea neutral por tensión o compresión excéntrica? ¿Qué se llama un núcleo de sección?
7. Condición de resistencia para tensión excéntrica o compresión. Tipos de cálculos.
8. ¿Qué estado de tensión ocurre en los puntos peligrosos de la sección transversal durante la flexión con torsión?
9. ¿Cómo se determina el momento equivalente mediante diversas teorías de resistencia a la flexión con la torsión de una varilla redonda?
10. La condición para la resistencia a la flexión con torsión de varillas redondas. Tipos de cálculos.