Az összetett hajlítás képleteiről

Hasonló dokumentumok
A ferde hajlítás alapképleteiről

12. MECHANIKA-SZILÁRDSÁGTAN GYAKORLAT (kidolgozta: dr. Nagy Zoltán egy. adjunktus; Bojtár Gergely egy. Ts.; Tarnai Gábor mérnöktanár.

l = 1 m c) Mekkora a megnyúlás, ha közben a rúd hőmérséklete ΔT = 30 C-kal megváltozik? (a lineáris hőtágulási együtható: α = 1, C -1 )

A flóderes rajzolatról

A fő - másodrendű nyomatékok meghatározása feltételes szélsőérték - feladatként

10. MECHANIKA-SZILÁRDSÁGTAN GYAKORLAT (kidolgozta: dr. Nagy Zoltán egy. adjunktus; Bojtár Gergely egy. Ts.; Tarnai Gábor mérnöktanár.

6. RUDAK ÖSSZETETT IGÉNYBEVÉTELEI

Héj / lemez hajlítási elméletek, felületi feszültségek / élerők és élnyomatékok

9. MECHANIKA-SZILÁRDSÁGTAN GYAKORLAT (kidolgozta: dr. Nagy Zoltán egy. adjunktus; Bojtár Gergely egy. Ts.; Tarnai Gábor mérnöktanár.

A kardáncsukló tengelyei szögelfordulása közötti összefüggés ábrázolása. Az 1. ábrán mutatjuk be a végeredményt, egy körülfordulásra.

ANYAGJELLEMZŐK MEGHATÁROZÁSA ERŐ- ÉS NYÚLÁSMÉRÉSSEL. Oktatási segédlet

Műszaki mechanika gyakorlati példák 1. hét: Közös ponton támadó erőrendszer síkban, kötélerők számítása

STATIKA A minimum teszt kérdései a gépészmérnöki szak hallgatói részére (2003/2004 tavaszi félév)

3. Szerkezeti elemek méretezése

TARTÓSZERKETETEK III.

Gyakorló feladatok a 2. zárthelyihez. Kidolgozott feladatok

Szilárdságtan. Miskolci Egyetem GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR

(5) Mit értünk a szilárdságtanban a dinamikán? A szilárdságtanban a dinamika leírja a terhelés hatására a testben fellépő belső erőrendszert.

Kozák Imre Szeidl György FEJEZETEK A SZILÁRDSÁGTANBÓL

Egy feltételes szélsőérték - feladat

A szilárdságtan alapkísérletei III. Tiszta hajlítás

A lecke célja: A tananyag felhasználója megismerje az erő, a nyomaték és erőrendszerek jellemzőit.

Projektív ábrázoló geometria, centrálaxonometria

9. A RUGALMASSÁGTAN 2D FELADATAI

Y 10. S x. 1. ábra. A rúd keresztmetszete.

Műszaki Mechanika I. A legfontosabb statikai fogalmak a gépészmérnöki kar mérnök menedzser hallgatói részére (2008/2009 őszi félév)

σ = = (y', z' ) = EI (z') y'

A hajlítással egyidejű nyírás fogalma. Tipikus esetek a mérnöki gyakorlatban

ÍVHÍDMODELL TEHERBÍRÁSA: KÍSÉRLETI, NUMERIKUS ÉS SZABVÁNYOS EREDMÉNYEK

3. MÉRETEZÉS, ELLENŐRZÉS STATIKUS TERHELÉS ESETÉN

Mechanika. III. előadás március 11. Mechanika III. előadás március / 30

K MPa ( N / mm ). q Ennek megfelelően: K q K b h, A forgácsolóerő nagyságának meghatározásáról. Bevezetés

MEREVSZÁRNYÚ REPÜLŐGÉPEK VEZÉRSÍK-RENDSZEREINEK KIALAKÍTÁSA 3 REPÜLŐKÉPESSÉG

A szilárdságtan alapkísérletei I. Egyenes rúd húzása, zömök rúd nyomása

A rögzített tengely körül forgó test csapágyreakcióinak meghatározása a forgástengely ferde helyzete esetében. Bevezetés

A szilárdságtan 2D feladatainak az feladatok értelmezése

Acélszerkezetek méretezése Eurocode 3 szerint

Acélszerkezetek méretezése Eurocode 3 szerint

Rugalmas láncgörbe alapvető összefüggések és tudnivalók I. rész

6.8. Gyorsan forgó tengelyek, csőtengelyek

Az F er A pontra számított nyomatéka: M A = r AP F, ahol

15. Többváltozós függvények differenciálszámítása

Az orthogonális axonometria alapösszefüggéseiről, illetve azok alkalmazásáról

Érdekes geometriai számítások Téma: A kardáncsukló kinematikai alapegyenletének levezetése gömbháromszögtani alapon

Szabadsugár. A fenti feltételekkel a folyadék áramlását leíró mozgásegyenlet és a kontinuitási egyenlet az alábbi egyszerű alakú: (1) .

Dr. Égert János Dr. Nagy Zoltán ALKALMAZOTT RUGALMASSÁGTAN

Egy érdekes nyeregtetőről

Két körhenger általánosabban ( Alkalmazzuk a vektoralgebrát! ) 1. ábra

Két statikai alapfeladatról

3. Lokális approximáció elve, végeselem diszkretizáció egydimenziós feladatra

2. Koordináta-transzformációk

Fizika A2E, 1. feladatsor

Statika gyakorló teszt II.

A lecke célja: A tananyag felhasználója megismerje a rugalmasságtan 2D feladatainak elméleti alapjait.

A Cassini - görbékről

MAGYARÁZAT A MATEMATIKA NULLADIK ZÁRTHELYI MINTAFELADATSOR FELADATAIHOZ 2010.

Másodfokú függvények

A loxodrómáról. Előző írásunkban melynek címe: A Gudermann - függvényről szó esett a Mercator - vetületről,illetve az ezen alapuló térképről 1. ábra.

Fa rudak forgatása II.

Statika gyakorló teszt I.

18. előadás ÁLLANDÓ KÖLTSÉGEK ÉS A KÖLTSÉGGÖRBÉK

A szilárdságtan alapkísérletei III. Tiszta hajlítás

11. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnöktanár)

Fénypont a falon Feladat

az eredő átmegy a közös ponton.

Egy mozgástani feladat

RUGALMASSÁGTAN ALAPKÉRDÉSEK

F.I.1. Vektorok és vektorműveletek

Egzakt következtetés (poli-)fa Bayes-hálókban

Síkbeli csuklós rúdnégyszög egyensúlya

Egy másik érdekes feladat. A feladat

A statika és dinamika alapjai 11,0

Leggyakoribb fa rácsos tartó kialakítások

Határérték. Wettl Ferenc el adása alapján és Wettl Ferenc el adása alapján Határérték és

MECHANIKA-SZILÁRDSÁGTAN 12. hét gyakorlati anyaga (kidolgozta : dr. Nagy Zoltán egy.adjunktus, Bojtár Gergely egy.tanársegéd)

1) Adja meg a következő függvények legbővebb értelmezési tartományát! 2) Határozzuk meg a következő függvény értelmezési tartományát!

5. MECHANIKA-SZILÁRDSÁGTAN GYAKORLAT (kidolgozta: dr. Nagy Zoltán egy. adjunktus; Bojtár Gergely egy. ts.; Tarnai Gábor mérnöktanár)

A VÉGESELEM-MÓDSZER ALAPJAI

Egy érdekes statikai - geometriai feladat

Teljes függvényvizsgálat példafeladatok

Egy sík és a koordinátasíkok metszésvonalainak meghatározása

Az egyenes rudak elemi szilárdságtanának egy problémaköréről 1. rész

Statika. Miskolci Egyetem. (Oktatási segédlet a Gépészmérnöki és Informatikai Kar Bsc levelez½os hallgatói részére)

1. MÁSODRENDŰ NYOMATÉK

KERESZTMETSZETI JELLEMZŐK

Elemi függvények. Nevezetes függvények. 1. A hatványfüggvény

Terhelés: Minden erőt egy terhelési esetben veszünk figyelembe.

A magától becsukódó ajtó működéséről

Forogj! Az [ 1 ] munkában találtunk egy feladatot, ami beindította a HD - készítési folyamatokat. Eredményei alább olvashatók. 1.

Kétváltozós függvények ábrázolása síkmetszetek képzése által

Fizika A2E, 5. feladatsor

Ellipszis átszelése. 1. ábra

A tiszta hajlítás fogalma. A hajlítás tipikus esetei a mérnöki gyakorlatban

Cikloisgörbék ábrázolása. Az ábrázoló program számára el kell készítenünk az ábrázolandó függvényt. Ehhez tekintsük az 1. ábrát is!

Írja át a következő komplex számokat trigonometrikus alakba: 1+i, 2i, -1-i, -2, 3 Végezze el a műveletet: = 2. gyakorlat Sajátérték - sajátvektor 13 6

Kosárra dobás I. Egy érdekes feladattal találkoztunk [ 1 ] - ben, ahol ezt szerkesztéssel oldották meg. Most itt számítással oldjuk meg ugyanezt.

VIII.4. PONT A RÁCSPONTOK? A feladatsor jellemzői

A lecke célja: A tananyag felhasználója megismerje az erőrendszerek egyenértékűségének és egyensúlyának feltételeit.

Egy általánosabb súrlódásos alapfeladat

Mechanika II. Szilárdságtan

Átírás:

A össetett hajlítás képleteiről Beveetés A elemi silárdságtan ismereteit a tankönvek serői általában igekenek úg kifejteni, hog a kedő sámára se okoanak komolabb matematikai nehéségeket. A húásra / nomásra és ferde hajlításra igénbe vett egenes tartókban ébredő sigma - fesültségek és egéb menniségek sámításával kapcsolatban eg érdekes leveetés található [ 1 ] - ben, mellel máshol még nem találkotunk. A jelen dolgoatban et a némiképpen rendhagó, a elemi matematikát ötletesen alkalmaó sámítási eljárást néük meg köelebbről. A képletek leveetése, ill. manipulálása A elemi silárdságtan serint a N normálerővel és M hajlítónomatékú erőpárral terhelt egenes tengelű rúd normálfesültségei a sokásos feltevések mellett a superpoíció alkalmaásával határoható meg:, öss N M ( 1 ) ahol még ( 2 ) M M M. A továbbiakban alkalmaott jelöléseket segít értelmeni a 1. ábra, ahol a súlponti főtengelrendserben végendő munkát késítjük elő. Résletesebben kifejtve: 1. ábra

2 N N ; A ( 3 ) M M ; ( 4 ) M M ; ( 5 ) majd fentiekkel: N M M öss. ( 6 ) A Írjuk fel ( 6 ) - ot íg: öss a b c ; ( 7 ) a egütthatók össehasonlításából: N a ; ( a ) A M b ; ( b ) M ( c ) c. Tudjuk, hog idéet [ 1 ] - ből : A hajlítás tengele aon egenes, mel a selvén síkjában van, annak súlpontján meg kerestül, fekvése pedig olan, hog a vele párhuamos sávokban a derékfesültség állandó és arános a sávnak a hajlítás tengelétől mért távolságával. A továbbiakho tekintsük a 2. ábrát is! 2. ábra

3 Most ( 1 ), ( 2 ), ( 7 ) és a mondottak alapján: öss a A m, ( 8 ) ahol a fentiek serint: A m b c. ( 9 ) Most fejeük ki - t és - t ( m, n, φ ) - vel! A 2. ábra serint: rsin r sin cos cossin ( 10 ) rsin cos r cos sin. Hasonlóan: r cos rcos cos sin sin ( 11 ) r coscos r sin sin. Most figelemmel a r cos m, ( 12 ) r sin n kapcsolatokra is, ( 10 ), ( 11 ) és ( 12 ) - vel: n cos msin ; ( 13 ) mcos n sin. Most ( 9 ) és ( 13 ) - mal: Am bncosmsin cmcos nsin. ( 14 ) Átrendeve: A m mb sin ccos nbcos csin. ( 15 ) A egütthatók össehasonlításából: A b sin ccos ; ( 16 ) 0 bcos csin. ( 17 ) Most ( 17 ) - ből: b tg ; ( 18 ) c Most a ( b ), ( c ), ( 18 ) képletekkel: M M tg, tehát M M tg. M M ( 19 ) Most néük a 3. ábrát!

4 Megjegés: 1 Minthog 1, 2 eért ( 21 ) alapján fennáll, hog. 3. ábra Leolvasható, hog M tg, M ( 20 ) íg ( 19 ) és ( 20 ) serint a össetett hajlítás egik alapképlete: ( 21 ) tg tg. Eután a 3. ábra serint felírjuk, hog sin b b c, cos c b c ; majd ( 16 ) és ( 22 ) - vel: b c b c A b c. b c b c b c Most ( 23 ), ( b ) és ( c ) - vel: ( 22 ) ( 23 ) M M A. ( 24 ) Eután ( 8 ), (a ), ( 24 ) képletekkel:

5 N M M öss A m. ( 25 ) A ( 25 ) képlet a össetett hajlítás másik alapképlete. Most határouk meg a semleges tengel helét! A σ öss = 0 feltételből, ( 25 ) - tel: N M M A m0 0, innen: N m 0. M M A ( 26 ) ( 27 ) Látjuk, hog N > 0, aa húás esetén m 0 < 0. A semleges tengel általában párhuamos a hajlítás tengelével, attól m 0 távolságra helekedik el. Most vonjuk ki egmásból a ( 25 ) és ( 26 ) egenleteket! öss 0 öss; résleteve: 2 2 N M M M N M m m 0 öss A A Rendeve: M M öss m m 0. ( 28 ) Beveetve a t m m 0 ( 29 ) jelölést, ( 28 ) és ( 29 ) - cel: M M öss t. ( 30 ) Minthog t a semleges tengeltől merőlegesen mért távolság, kimondható: a normálfesültség egenesen arános a semleges tengeltől mért távolsággal.

6 A aránossági téneő a σ - sík esésvonalának meredeksége: tgψ. A fentieket a 4. ábrán semléltetjük. A ábra serint: öss t tg, ( 31 ) ahol ( 30 ) alapján M M tg. 4. ábra ( 32 ) A 4. ábrán a sigmafesültségi síkot élből semlélhetjük, ahol a húás + ferde hajlítás eg esetét ábráoltuk. A fesültségi síkot akkor látjuk íg, ha a n n hajlítás tengele iránából néük. Most oldjunk meg eg mintafeladatot v.ö.: [ 2 ]! Feladat Adott a 5. ábra serinti kialakítású és terhelésű tartó. 5. ábra Határouk meg a normálfesültségek eloslását, és ábráoljuk is at!

7 Megoldás: ~ A igénbevételi komponensek bármel kerestmetsetben, a súlpontra redukálva: N F; ( P 1 ) h M F ; 2 ( P 2 ) b M F. 2 ( P 3 ) A kerestmetseti jellemők: A b h; ( P 4 ) 3 2 bh h A ; 12 12 ( P 5 ) 3 2 h b b A. 12 12 ( P 6 ) ~ A fesültség függvén - alakja, ( 6 ) - tal és fentiekkel is: h b N M M F F F öss A h b A A A 12 12 F 1 6 6, A h b tehát F öss 1 6 6. A h b ( P 7 ) ~ A hajlítás tengelének heletéhe, ( 19 ) - cel: M 2 b h F A 2 12 tg, 2 M h b b F A 2 12 h tehát

8 h tg. ( P 8 ) b A munkát serkestéssel foltatjuk ld. a 6. ábrát! 6. ábra Elősör megrajoljuk a hajlítás tengelének ( h. t. ) egenesét a S súlponton kerestül, majd kijelöljük a ettől a tengeltől legtávolabb elhelekedő A és B pontokat, meleken kerestül e tengellel párhuamosokat húunk. A ( h. t. ) - re merőlegesen felvett K K öss kerestmetsetre rajoljuk rá a - ábrát. Ehhe kisámítunk két függvénértéket, N a A és B pontnak megfelelően. b h F F A ; 1 33 7 7 N, aa A A A 7. N ( P 9 )

9 b h F F B ; 1 3 3 5 5 N, A A B 5. N aa ( P 10 ) A ( P 9 ) és ( P 10 ) kisámított értékekkel megrajoltuk a 6. ábra serinti sigma - öss egenest. Ellenőrés: a S ( 0 ; 0 ) pontban 1 kell, hog teljesüljön. N A kés ábra alapján berajoltuk a kerestmetset ( s. t. ) semleges tengelét is. Végül axonometrikus semléltető képet késítettünk a fesültségeloslásról ld. 7. ábra! 7. ábra Zársó Ebben a dolgoatban igeketünk bemutatni eg másfajta, talán ritkábban előforduló megoldási módot is, a össetett igénbevételek köött igen fontos serepet játsó fenti esetre. A sámítások során eges menniségekről kiderült, hog egserű és semléletes geometriai jelentésük van, íg segíthetik a serkestéses megoldás megértését is. At javasoljuk, hog a tanuló egaránt hasnálja a sokásos és a itteni megköelítési módot, a célserűséget sem előtt tartva!

10 rodalomjegék [ 1 ] Kövesi Antal: Silárdságtan és gakorlati példák gűjteméne Nehéipari Könvkiadó, 1951. [ 2 ] Sigurd Falk: Műsaki mechanika. A rugalmas test mechanikája Műsaki Könvkiadó, Budapest, 1972. Sődliget, 2008. augustus 24. Össeállította: Galgóci Gula mérnöktanár