Èske w ka byen klè distenge konsèp ak diferans ki genyen ant fòs entèn, estrès, ak souch? Vini wè tout jodi a.
1. Konsèp fòs entèn la
1. Definisyon
Fòs entèn refere a fòs entèraksyon (fòs entèn adisyonèl) ant pati adjasan nan yon objè ki te koze pa fòs ekstèn. Fòs la egzèse sou baton an pa mond lan deyò yo rele fòs ekstèn.
Nenpòt objè ki konpoze de patikil enfiniman anpil, gen yon fòs entèraksyon ant nenpòt de patikil adjasan nan eleman an, ak mayitid fòs la gen rapò ak pozisyon relatif patikil yo. Lè yon objè sibi yon fòs ekstèn, objè a defòme, pozisyon relatif patikil entèn li yo chanje, ak fòs entèraksyon ant yo chanje kòmsadwa. Nou rele chanjman nan fòs ki pwodui pa fòs ekstèn la fòs entèn adisyonèl, oswa fòs entèn pou kout.
2. Metòd kalkil fòs entèn-metòd seksyon
Li evidan, fòs entèn la se andedan eleman an. Si ou vle rezoud fòs entèn la, ou dwe ekspoze fòs entèn la. Nan fason sa a, nou itilize metòd la kwa-seksyon yo rezoud pozisyon nan kwa-seksyonèl nan fòs entèn la selon bezwen yo. Ipotèz koupe seksyon an, manm orijinal la balanse, ak nenpòt pati apre koupe tou balanse, se sa ki, nenpòt pati sou tou de bò seksyon an se nan yon eta balanse anba aksyon an nan fòs ekstèn ak fòs entèn sou seksyon an. Se poutèt sa, ou ka pran nenpòt kote nan seksyon an, etidye kondisyon ekilib li yo, etabli yon ekwasyon balans, epi rezoud fòs entèn la sou seksyon an. Etap espesifik yo pou rezoud seksyon an se jan sa a.
Koupe ipotetik: Nan koup transvèsal la kote yo chèche fòs entèn la (anjeneral koup transvèsal la), baton an imajinè divize an de pa koup transvèsal la.
Sibstitisyon: Pran yon pati abitrèman, epi efè a nan pati a jete sou pati ki rete a ranplase pa fòs entèn ki koresponn lan (fòs oswa fòs koup) aji sou seksyon an.
Balans: Etabli yon ekwasyon balans pou pati ki rete a, epi kalkile fòs entèn enkoni baton an sou sifas koupe a ki baze sou fòs ekstèn li te ye sou li (nan moman sa a, fòs entèn la sou sifas koupe a se yon fòs ekstèn pou pati ki rete a). Dapre sipozisyon debaz inifòmite ak kontinwite, yo ta dwe kontinyèlman distribye yon fòs abitrè sou seksyon an apre koupe, epi gen fòs entèn nan chak pwen sou seksyon an, men gen sèlman sis kondisyon ekilib pou yon sistèm fòs abitrè nan espas, epi nou pa ka rezoud yo tout. Fòs entèn chak pwen. Dapre senplifikasyon sistèm fòs la, nou senplifye nenpòt sistèm fòs fòs entèn sa a nan yon pwen nan seksyon an, anjeneral nan santwoyid seksyon an, epi jwenn yon vektè prensipal ak yon moman prensipal, jan yo montre nan figi ki anba a.
Lè w pran santwoyid seksyon an kòm orijin, etabli yon sistèm kowòdone katezyen jan yo montre nan figi a, aks x la pèpandikilè ak koup transvèsal la, se sa ki sou aks baton an, ak aks y ak z. -aks yo nan plan an seksyon. Dekonpoze vektè prensipal la nan twa aks kowòdone yo ka jwenn twa konpozan: fòs axial sou aks x la, ak fòs taye sou aks y ak aks z.
foto
Dekonpoze moman prensipal yo sou twa aks kowòdone yo bay twa konpozan: koupl sou aks x, moman koube sou aks y ak aks z.
Nou rele tou sis eleman sa yo fòs entèn, men li ta dwe remake ke sis konpozan sa yo se fòs la rezilta oswa moman nan fòs entèn yo. Rezoud fòs entèn ba a pita se jwenn fòs axial, fòs taye, koupl ak koube moman, paske fòs entèn sa yo koresponn ak deformation debaz ba a: deformation tansyon ak konpresyon, deformation taye, deformation torsional, deformation koube.
2. Konsèp estrès
Estrès se konsantrasyon distribisyon fòs entèn (estrès se pou yon sèten "pwen", lè nou vle dekri estrès yon pwen, nou ta dwe montre pozisyon pwen sa a ak oryantasyon avyon an pase nan pwen sa a), pou dekri estrès yon pwen sou seksyon an, pran yon mikwo-zòn DA alantou pwen sa a, jan yo montre nan figi a. Fòs rezilta sistèm fòs entèn la sou zòn mikwo sa a se DF. Depi zòn sa a piti ase, nou sipoze ke fòs entèn la distribye inifòm, Lè sa a, nou ka jwenn estrès an mwayèn, ak Lè sa a, pran limit la nan estrès an mwayèn yo jwenn estrès total la oswa estrès total nan pwen sa a, direksyon an nan. estrès total chanje ak pozisyon pwen yo chwazi a. Li evidan, estrès total la se yon vektè, ak relasyon ki genyen ant direksyon li ak seksyon an se abitrè. Lè sa a, nou dekonpoze estrès total la an de eleman, youn yo rele estrès nòmal pèpandikilè ak seksyon an, ak lòt la yo rele tanjant estrès taye nan seksyon an.
vle di estrès
estrès total (estrès total)
Estrès total la dekonpoze an: estrès pèpandikilè a seksyon an yo rele "estrès nòmal", ak estrès anndan seksyon an yo rele "shear stress".
Inite estrès la: Pa, anjeneral yo itilize: MPa, GPa.
3. Deplasman, deformation ak souch
1. Deplasman
Chanjman nan pozisyon nan yon pwen nan objè a anvan ak apre deformation, deplasman an nan mekanik materyèl gen deplasman lineyè ak deplasman angilè. Jan yo montre nan figi ki anba a, yo aplike yon fòs konsantre nan fen lib nan gwo bout bwa a cantilever, ak gwo bout bwa a pliye ak defòme. Si nou egzamine deplasman an nan yon sèten seksyon, tankou deplasman nan fen a gratis, li evidan ke santwoyid la nan seksyon an pral gen yon deplasman anba, sa ki lakòz yon deplasman lineyè, ak an menm tan an, direksyon nòmal nan seksyon an pral chanje tou, se sa ki, seksyon an ap vire, sa ki lakòz yon deplasman angilè. deplasman.
2. Deformation
Chanjman nan gwosè ak fòm yon objè anba aksyon yon fòs ekstèn.
3. Souch
Pou mezire degre deformation nan yon pwen nan yon eleman, souch la se tou pou yon sèten "pwen".
(1) Souch lineyè (mezire degre chanjman nan gwosè yon pwen nan yon objè).
Jan yo montre nan figi a, nou egzamine nenpòt pwen A nan eleman an, epi pran nenpòt pwen B tou pre pwen A. Longè AB a se Dx. Eleman an defòme anba aksyon fòs ekstèn, epi tou de pwen A ak B yo deplase nan nouvo pozisyon. Distans ki genyen ant vin Dx plis Ds, an sipoze ke deformation inifòm nan ranje Dx, yo ka jwenn souch lineyè mwayèn.
Nou pran limit fòmil ki anwo a pou jwenn souch liy lan nan pwen A
Pou pwoblèm avyon, yo montre yon ti rektang nan figi a, ak liy aksyon fòs ekstèn lan vin tounen yon rektang ki montre pa yon liy pwenti (gwosè a chanje). Si deformation inifòm nan seri Dx ak Dy, gen yon liy mwayèn sou direksyon x ak y souch.
foto
Pran limit la respektivman pou jwenn souch lineyè a nan direksyon x ak y
foto
(2) Souch angilè (mezi degre chanjman nan fòm yon pwen nan yon objè) yo rele tou souch taye oswa souch taye.
Defini kòm chanjman nan ang dwat.
