Ichki kuch, stress va kuchlanish o'rtasidagi tushunchalar va farqlarni aniq ajrata olasizmi? Bugun keling, hammasini ko'ring.
1. Ichki kuch haqida tushuncha
1. Ta'rif
Ichki kuch deganda tashqi kuch ta'sirida jismning qo'shni qismlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir kuchi (qo'shimcha ichki kuch) tushuniladi. Tayoqqa tashqi dunyo tomonidan ta'sir qiladigan kuch tashqi kuch deb ataladi.
Har qanday ob'ekt cheksiz ko'p zarralardan iborat bo'lib, komponentdagi har qanday ikkita qo'shni zarralar o'rtasida o'zaro ta'sir kuchi mavjud va kuchning kattaligi zarrachalarning nisbiy holatiga bog'liq. Ob'ektga tashqi kuch ta'sir qilganda, jism deformatsiyalanadi, uning ichki zarralarining nisbiy holati o'zgaradi va ular orasidagi o'zaro ta'sir kuchi mos ravishda o'zgaradi. Tashqi kuch tomonidan hosil bo'lgan kuchning o'zgarishini qo'shimcha ichki kuch yoki qisqacha ichki kuch deb ataymiz.
2. Ichki kuchni hisoblash usuli-kesim usuli
Shubhasiz, ichki kuch komponentning ichida. Agar siz ichki kuchni hal qilmoqchi bo'lsangiz, ichki kuchni ochishingiz kerak. Shunday qilib, biz ehtiyojlarga ko'ra, ichki kuchning kesma holatini echish uchun kesma usulidan foydalanamiz. Kesimni gipotetik tarzda kesib oling, asl a'zo muvozanatlanadi va kesishdan keyin har qanday qism ham muvozanatlanadi, ya'ni kesmaning har ikki tomonidagi har qanday qism kesimga tashqi kuch va ichki kuch ta'sirida muvozanatli holatda bo'ladi. Shuning uchun siz kesmaning istalgan tomonini olishingiz, uning muvozanat shartlarini o'rganishingiz, muvozanat tenglamasini o'rnatishingiz va kesmadagi ichki kuchni echishingiz mumkin. Bo'limni hal qilish uchun maxsus qadamlar quyidagilardir.
Gipotetik kesma: ichki kuch qidirilayotgan kesmada (odatda kesma), novda tasavvurlar bilan ikkiga bo'linadi.
O'zgartirish: qismni o'zboshimchalik bilan oling va tashlangan qismning qolgan qismiga ta'siri kesmada harakat qiluvchi tegishli ichki kuch (kuch yoki kuch juftligi) bilan almashtiriladi.
Muvozanat: Qolgan qism uchun muvozanat tenglamasini o'rnating va tayoqning kesish yuzasidagi noma'lum ichki kuchini undagi ma'lum tashqi kuchga asoslanib hisoblang (bu vaqtda kesish yuzasidagi ichki kuch qolgan qism uchun tashqi kuch). Bir xillik va uzluksizlikning asosiy taxminiga ko'ra, kesilgandan keyin ixtiyoriy kuch uzluksiz ravishda kesmada taqsimlanishi kerak va kesimning har bir nuqtasida ichki kuchlar mavjud, ammo fazoda ixtiyoriy kuchlar tizimi uchun faqat oltita muvozanat sharti mavjud, va biz ularning hammasini hal qila olmaymiz. Har bir nuqtaning ichki kuchi. Quvvat tizimini soddalashtirishga ko'ra, biz ushbu ichki kuchning har qanday kuch tizimini kesimning bir nuqtasiga, odatda kesimning markaziy qismiga soddalashtiramiz va quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, bosh vektor va bosh momentni olamiz.
Kesimning markaziy qismini koordinata sifatida olib, rasmda ko'rsatilganidek, dekart koordinata tizimini o'rnating, x o'qi kesmaga perpendikulyar, ya'ni novda o'qi bo'ylab, y o'qi va z. -o'qlar kesim tekisligida joylashgan. Bosh vektorni uchta koordinata o'qiga parchalash uchta komponentni olish mumkin: x o'qi bo'ylab eksenel kuch va y o'qi va z o'qi bo'ylab kesish kuchi.
rasm
Uchta koordinata o'qi bo'ylab asosiy momentlarni parchalash uchta komponentni beradi: x o'qi bo'ylab moment, y o'qi va z o'qi bo'ylab egilish momentlari.
Biz ushbu olti komponentni ichki kuchlar deb ham ataymiz, lekin shuni ta'kidlash kerakki, bu olti komponent ichki kuchlarning natijaviy kuchi yoki momentidir. Barning ichki kuchini keyinroq yechish eksenel kuchni, kesish kuchini, momentni va egilish momentini topishdir, chunki bu ichki kuchlar barning asosiy deformatsiyasiga to'g'ri keladi: taranglik va siqilish deformatsiyasi, kesish deformatsiyasi, burilish deformatsiyasi, egilish deformatsiyasi .
2. Stress haqida tushuncha
Stress - bu ichki kuchning taqsimlanish kontsentratsiyasi (stress ma'lum bir "nuqta" uchun, biz nuqtaning kuchlanishini tasvirlamoqchi bo'lganimizda, biz ushbu nuqtaning holatini va shu nuqtadan o'tadigan tekislikning yo'nalishini ko'rsatishimiz kerak), kesimdagi nuqtaning kuchlanishini tasvirlash uchun, rasmda ko'rsatilganidek, ushbu nuqta atrofida DA mikro maydonini oling. Ushbu mikro-sohada ichki kuch tizimining natijaviy kuchi DF dir. Bu maydon etarlicha kichik bo'lgani uchun, biz ichki kuch bir xil taqsimlangan deb taxmin qilamiz, keyin biz o'rtacha kuchlanishni olishimiz mumkin, so'ngra ushbu nuqtaning umumiy stressini yoki umumiy stressini olish uchun o'rtacha kuchlanish chegarasini olamiz. tanlangan nuqtaning holati bilan umumiy stress o'zgaradi. Shubhasiz, jami stress vektor bo'lib, uning yo'nalishi va kesimi o'rtasidagi bog'liqlik ixtiyoriydir. Keyin biz umumiy kuchlanishni ikkita komponentga ajratamiz, ulardan biri kesmaga perpendikulyar bo'lgan normal kuchlanish deb ataladi, ikkinchisi esa kesmaga teguvchi kesishish stressi deb ataladi.
stressni anglatadi
umumiy stress (to'liq stress)
Umumiy kuchlanish quyidagilarga ajraladi: kesmaga perpendikulyar bo'lgan kuchlanish "normal kuchlanish" deb ataladi va kesma ichidagi kuchlanish "kesish kuchlanishi" deb ataladi.
Stress birligi: Pa, odatda ishlatiladi: MPa, GPa.
3. Ko`chish, deformatsiya va deformatsiya
1. Siqilish
Deformatsiyadan oldin va keyin ob'ektdagi nuqtaning o'zgarishi, material mexanikasidagi siljish chiziqli siljish va burchak siljishiga ega. Quyidagi rasmda ko'rsatilganidek, konsol nurining bo'sh uchiga konsentrlangan kuch qo'llaniladi va to'sin egilib, deformatsiyalanadi. Agar ma'lum bir kesmaning siljishini, masalan, erkin uchining siljishini tekshiradigan bo'lsak, kesma markazining pastga siljishi bo'lishi aniq bo'ladi, natijada chiziqli siljish va shu bilan birga, normal yo'nalish bo'ladi. kesma ham o'zgaradi, ya'ni kesma aylanadi, natijada burchak siljishi sodir bo'ladi. siljish.
2. Deformatsiya
Tashqi kuch ta'sirida jismning hajmi va shaklining o'zgarishi.
3. Tortish
Komponentning bir nuqtasida deformatsiya darajasini o'lchash uchun deformatsiya ham ma'lum bir "nuqta" uchun.
(1) Chiziqli kuchlanish (ob'ektdagi nuqta o'lchamining o'zgarishi darajasini o'lchaydi).
Rasmda ko'rsatilganidek, biz komponentning istalgan A nuqtasini tekshiramiz va A nuqtaga yaqin bo'lgan istalgan B nuqtani olamiz. AB uzunligi Dx ga teng. Komponent tashqi kuch ta'sirida deformatsiyalanadi va ikkala A va B nuqtalari yangi pozitsiyalarga ko'chiriladi. Deformatsiyaning Dx diapazonida bir xil bo'lishini nazarda tutgan holda, orasidagi masofa Dx plus Ds bo'ladi, o'rtacha chiziqli deformatsiyani olish mumkin.
A nuqtada chiziq deformatsiyasini olish uchun yuqoridagi formulaning chegarasini olamiz
Samolyot muammolari uchun rasmda kichik to'rtburchak ko'rsatilgan va tashqi kuch ta'sir chizig'i nuqta chiziq bilan ko'rsatilgan to'rtburchakga aylanadi (o'lcham o'zgaradi). Agar deformatsiya Dx va Dy oralig'ida bir xil bo'lsa, x va y yo'nalishdagi deformatsiya bo'ylab o'rtacha chiziq mavjud.
rasm
X va y yo'nalishlarida chiziqli kuchlanishni olish uchun mos ravishda chegarani oling
rasm
(2) Burchak deformatsiyasi (ob'ektdagi nuqta shaklining o'zgarish darajasini o'lchaydi) siljish deformatsiyasi yoki kesish deformatsiyasi deb ham ataladi.
To'g'ri burchakning o'zgarishi sifatida aniqlanadi.
