9. A RUGALMASSÁGTAN 2D FELADATAI

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

A szilárdságtan 2D feladatainak az feladatok értelmezése

6.8. Gyorsan forgó tengelyek, csőtengelyek

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

9. modul: A rugalmasságtan 2D feladatai lecke: Vastagfalú csövek

6. A RUGALMASSÁGTAN 2D FELADATAI

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

6. RUDAK ÖSSZETETT IGÉNYBEVÉTELEI

Terhelés: Minden erőt egy terhelési esetben veszünk figyelembe.

3. MÉRETEZÉS, ELLENŐRZÉS STATIKUS TERHELÉS ESETÉN

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

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

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

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

ANYAGJELLEMZŐK MEGHATÁROZÁSA ERŐ- ÉS NYÚLÁSMÉRÉSSEL. Oktatási segédlet

Az összetett hajlítás képleteiről

10. 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 )

Mechanika. II. előadás március 4. Mechanika II. előadás március 4. 1 / 31

Gyakorló feladatok síkalakváltozás alkalmazására forgásszimmetrikus esetben térfogati terhelés nélkül és térfogati terheléssel.

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

Szilárdságtan. Miskolci Egyetem GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR

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

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

Dr. Égert János Dr. Nagy Zoltán ALKALMAZOTT RUGALMASSÁGTAN

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

A szilárdságtan alapkísérletei III. Tiszta hajlítás

Kozák Imre Szeidl György FEJEZETEK A SZILÁRDSÁGTANBÓL

GÉPÉSZMÉRNÖKI, INFORMATIKAI ÉS VILLAMOSMÉRNÖKI KAR

A statika és dinamika alapjai 11,0

A VÉGESELEM-MÓDSZER ALAPJAI

15. Többváltozós függvények differenciálszámítása

Projektív ábrázoló geometria, centrálaxonometria

Statika gyakorló teszt I.

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

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

Fizika A2E, 1. feladatsor

RUGALMASSÁGTAN ALAPKÉRDÉSEK

Gyakorló feladatok a 2. zárthelyihez. Kidolgozott feladatok

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

A hajlítással egyidejű nyírás fogalma. Tipikus esetek a mérnöki gyakorlatban

A ferde hajlítás alapképleteiről

1 1 y2 =lnec x. 1 y 2 = A x2, ahol A R tetsz. y =± 1 A x 2 (A R) y = 3 3 2x+1 dx. 1 y dy = ln y = 3 2 ln 2x+1 +C. y =A 2x+1 3/2. 1+y = x.

Egy feltételes szélsőérték - feladat

Kétváltozós függvények ábrázolása síkmetszetek képzése által

3. Szerkezeti elemek méretezése

σ = = (y', z' ) = EI (z') y'

MEREVSZÁRNYÚ REPÜLŐGÉPEK VEZÉRSÍK-RENDSZEREINEK KIALAKÍTÁSA 3 REPÜLŐKÉPESSÉG

TARTÓSZERKETETEK III.

A lecke célja: A tananyag felhasználója megismerje az anyagi pont mozgásának jellemzőit.

1. Feladat. a) Mekkora radiális, tangenciális és axiális feszültségek ébrednek a csőfalban, ha a csővég zárt?

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

Kettős és többes integrálok

Koordináta-geometria alapozó feladatok

A lecke célja: A tananyag felhasználója megismerje a forgó tömegek kiegyensúlyozásának elméleti alapjait.

7. VÉKONY FORGÁSHÉJAK MEMBRÁN ELMÉLETE

László István, Fizika A2 (Budapest, 2013) Előadás

Statika gyakorló teszt II.

3. Lokális approximáció elve, végeselem diszkretizáció egydimenziós feladatra

hajlító nyomaték és a T nyíróerő között ugyanolyan összefüggés van, mint az egyenes rudaknál.

Mechanika című MSc tantárgy: TENGELYMÉRETEZÉS

F.I.1. Vektorok és vektorműveletek

SZILÁRDSÁGTAN A minimum teszt kérdései a gépészmérnöki szak egyetemi ágon tanuló hallgatói részére (2004/2005 tavaszi félév, szigorlat)

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

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

ÍVHÍDMODELL TEHERBÍRÁSA: KÍSÉRLETI, NUMERIKUS ÉS SZABVÁNYOS EREDMÉNYEK

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

ÁRAMLÁSTAN ALAPJAI. minimum tételek szóbeli vizsgához. Powered by Beecy

= és a kínálati függvény pedig p = 60

Többváltozós analízis gyakorlat, megoldások

14. MECHANIKA-SZILÁRDSÁGTAN GYAKORLAT (kidolgozta: Tarnai Gábor mérnöktanár.) Adott:, F F. y A

Acélszerkezetek méretezése Eurocode 3 szerint

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

MAGYARÁZAT A MATEMATIKA NULLADIK ZÁRTHELYI MINTAFELADATSOR FELADATAIHOZ 2010.

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

A differenciálegyenlet általános megoldása az összes megoldást tartalmazó halmaz.

Atomfizika előadás Szeptember 29. 5vös 5km szeptember óra

Acélszerkezetek méretezése Eurocode 3 szerint

Fizika 1 Mechanika órai feladatok megoldása 9. hét. , ahol ρ a sűrűség (ami lehet helyfüggő is), és M = ρ dv az össztömeg. ϕ=104,45 d=95,84 pm !,!

A szilárdságtan alapkísérletei III. Tiszta hajlítás

Fizika A2E, 5. feladatsor

Fizikai kémia 2. A newtoni fizika alapfeltevései. A newtoni fizika alapfeltevései E teljes. (=T) + E helyzeti.

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

Matematika OKTV I. kategória 2017/2018 második forduló szakgimnázium-szakközépiskola

BME Gépészmérnöki Kar 3. vizsga (112A) Név: 1 Műszaki Mechanikai Tanszék január 11. Neptun: 2 Szilárdságtan Aláírás: 3

100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 30%.

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

10.3. A MÁSODFOKÚ EGYENLET

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

Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 65 percre lesz szüksége.

EUKLIDESZI TÉR. Euklideszi tér, metrikus tér, normált tér, magasabb dimenziós terek vektorainak szöge, ezek következményei

Felkészítő feladatok a 2. zárthelyire

2. Koordináta-transzformációk

Robottechnika II. 1. Bevezetés, ismétlés. Ballagi Áron Automatizálási Tanszék

7. Kétváltozós függvények

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

FELÜLETI FESZÜLTSÉGI ÁLLAPOT MEGHATÁROZÁSA NYÚLÁSMÉRÉSSEL, ELMOZDULÁSMÉRÉS

Kozák Imre Szeidl György FEJEZETEK A SZILÁRDSÁGTANBÓL

Energiatételek - Példák

Átírás:

9 A UGALMASSÁGTAN D FELADATAI A D ( két dimeniós ) feladatok köös jellemői: - két skalár elmodulásmeő különöik nullától - minden mechanikai menniség két helkoordinátától függ 9 Sík alakváltoás (SA) a) Definíció: Sík alakváltoásról esélünk ha a visgált testnek van eg kitüntetett síkja amellel párhuamos valamenni sík alakváltoása aonos és a síkok távolsága sem váltoik P P u u x x A P(x) pont elmodulásvektora: u = ue + ve x itüntetett sík: x A elmodulásmeő skaláris koordinátái csak a x helkoordináták függvénei: u= u( x ) v= v( x ) w= Ilen alakváltoás a alái feltételek teljesülése esetén alakul ki: - A test kitüntetett síkra merőleges ( iránú) mérete lénegesen nago (tart -he) mint a másik kettő (A árán a test iránra merőleges egségni vastagságú selete látható e a mechanikai moell) - A terhelés párhuamos a kitüntetett síkkal és a legnago kiterjedés (a tengel ) iránáan nem váltoik - A párhuamosv síkok távolságának váltoatlanságát külső kénser itosítja (et a árán sraffoott vonal jelöli) ) A alakváltoási állapot: u εx= = εx( x ) εx γx x A alakváltoási tenor: ( ) v A = A x = γ ahol x ( x ) x ε ε = = ε v u γ x = + = γx ( x ) x c) A fesültségi állapot (a Hooke törvén felhasnálásával): εx + ε x( x ) = Gεx + ν ν εx + ε ( x ) = Gε + ν ν 5

E τ x ( x ) = Gγx = γ x ( x ) = ν x + ( + ν ) x τx A fesültségi tenor: F F( x ) τ x = = A Hooke törvén másik alakjáól: εx = x ν( x + ) G ε = ν ( x + ) G τ x γ x = G d) A egensúli egenletek sík-alakváltoásra DD-en: τ x x τ x + + qx = + + q = q = x x e) A sík-alakváltoási állapotan lévő test (alkatrés) mechanikai modellje: - a testől kiragadjuk a kitüntetett síkot (vag más sóval kiragadunk eg a kitüntetett síkkal párhuamos egségni vastagságú síkseletet) - a kitüntetett sík (egségni vastagságú síkselet) alakváltoását visgáljuk 9 Általánosított sík fesültségi feladat (ÁSF) tárcsa feladat Definíció: A általánosított sík fesültségi feladat a saját síkjukan terhelt lemeek feladata Leme: Olan test melnek egik mérete lénegesen kise mint a másik kettő és értelmehető a köépsík Elneveés: általánosított sík-fesültség feladat = tárcsa feladat x Feltételeés: a = ± felületek terheletlenek Dinamikai peremfeltétel a =± felületen: ρ = = τ = τ = x Mivel a vastagság kicsi eért a test minden pontjáan jó köelítéssel = τ = τ = a) Átlagos fesültségek: x = x d d x x d = τ = τ x = d x x d d = τ = τ = τ = τ = 5

A átlagos fesültségi tenor: ) Átlagos alakváltoások: x τx F F x τ x = = ε x = εx d ε = ε d γ x = γx d ε = ( εx + ε) ν ν εx γx A átlagos alakváltoási tenor: A A( x ) γ x ε = = ε A átlagos alakváltoási tenor koordinátái átlagos elmodulásokól állíthatók elő: u v εx= ε = x u v γ x = + x c) Átlagos elmodulások: d) Egensúli egenletek DD-en: τ x x + + qx = x u( x ) = ud v x = vd w= τ x x + + q = q = A általánosított síkfesültségi állapotan lévő test (alkatrés) mechanikai modellje: - a testet a köépsíkjávallal helettesítjük - a átlagos menniségeket a köépsíkho kötjük 93 Forgássimmetrikus feladatok (FSZ) Definíció: a visgált test geometriája és terhelése is forgássimmetrikus (tengelsimmetrikus) p ( ) r u P u P p ( ) r A henger koordináta-rendseren dolgounk Tengelsimmetriáól követkeően minden mechanikai menniség független a - től A elmodulásmeő: u= ue + ve + we ν u = u v= w 53

A test pontjai a meridián síkan modulnak el a elmoduláskoordináták csak a és függvénei a) A alakváltoási állapot: u v u ε( ) = ε( ) = ε ( ) = u v γ = + γ = γ = ε γ A alakváltoási tenor: A A( ) γ ε = = ε ) A fesültségi állapot (a Hooke-törvén felhasnálásával): ν = Gε + A ν I ν = Gε + A ν ( ) I ν = Gε + AI ν τ = Gγ τ = τ = τ F = F = τ A fesültségi tenor: 94 Síkfeladatok oldása fesültségfüggvénnel a) A SA és ÁSF össehasonlítása: - Aonosság: Minden menniség csak x függvéne Független meők: két független elmodulásmeő három független alakváltoási meő három független fesültségi meő A geometriai és egensúli egenletek alakja - ülönöőség: A anagegenletek alakja SA-nál ponteli ÁSF-nél vastagság menti átlagos menniségek SA: nem független meők ÁSF: ε ) A Air (kiejtése: éri)-féle fesültségfüggvén: q = q = SA és q = q = ÁSF Feltételeés: x x 54

U x U( ) - a továiakan a felülvonás jelölést elhagjuk A fesültségfüggvént úg vessük fel hog a előle sámított fesültségek kielégítsék a egensúli egenleteket: U U U x = = τx = x x Eek a össefüggések a SA-ra és a ÁSF-re is érvénesek Jelölés: - fesültség függvén: U( x ) U( ) ( ) A oldás gondolatmenete: Fesültségek Anagegenletek Alakváltoások ompatiilitási egenlet U= - iharmonikus differenciálegenlet U( x ) - iharmonikus függvén kielégíti a iharmonikus differenciál egenletet A Laplace-féle differenciál operátor kétváltoós (síkeli) eseten = + x Et ehelettesítve a iharmonikus differenciálegenlet DD-en: 4 4 4 U U U + + = 4 4 x x 95 Síkeli forgássimmetrikus feladatok furatos tárcsa vastagfalú cső A síkeli forgássimmetrikus feladatokat henger koordináta-rendseren oldjuk Fesültségfüggvén: U U( ) U Fesültségek: = = = (A forgássimmetria miatt) du d du = esetén d ν + SA = ÁSF 55

A fesültségi tenor: F = ε Alakváltoások (a Hooke-törvénől): A ε du u = ahol ε = ε = d ε A Hooke-törvén forgássimmetrikus eseten: SA ÁSF ε = ν( + ) G ε = ( ν ) E ε = ν( + ) G ε = ( ν ) E ν ε = ε = ( + ) E A iharmonikus differenciál egenlet: U= d d d du Tengelsimmetrikus eseten: d d = d d E eg homogén köönséges negedrendű Euler (kiejtése: ojler) típusú differenciálegenlet A Euler típusú differenciálegenlet matematikáól ismert formája: 4 3 4 3 4 3 d d d d x x x x dx + dx + dx + dx = A Euler típusú differenciálegenlet oldását a követkeő alakan sokás keresni: h n x = x Een a eseten a iharmonikus differenciálegenlet oldása: U = A + ln + C + D ln A D ln -es tag nem ad egértékű elmodulásmeőt kör körgűrű tartománan eért a oldás utolsó tagját elhagjuk Íg a oldás: A U = + ln+ C A fesültségfüggvénől a fesültségek: du = A d = + du ν ( + ) SA = = A esetén = d ÁSF A A és állandók a dinamikai peremfeltételekől határoható 56

95 Vastagfalú csövek a) Megoldás: sík alakváltoás és húás-nomás superpoíciója p A vastagfalú csőnek a csővégektől elég távol levő sakasát visgáljuk p Feltételeük hog a visgált sakason a véglap avaró hatása már nem érvénesül Superpoíció: F = = + SA húás-nomás A csően kialakuló fesültségi állapot: = = A + = = A = + A tengel iránú normál fesültségek: - sík-alakváltoásól: ( ) = ν + = ν A - húás-nomásól: = állandó A csően ténlegesen fellépő tengel iránú normál fesültségek: - nitott cső esetén: = = - árt cső esetén: F pπ p = = A π π A húás-nomásól sármaó -nek mindig akkorának kell lennie hog a -he hoáadva a fenti értékek adódjanak: - nitott cső esetén: = = = Aν - árt cső esetén: = ) Csődiagram: A csődiagram áttekinthetően semlélteti a három érustól különöő fesültségkoordinátának a csővastagság menti eloslását Új váltoó: ψ = ( ψ < ψ < ) π 57

A új váltoónak a cső külső és első felületén felvett értékei: ψ = ψ = = a ψ A fesültségek a új váltoó eveetésével: = a+ ψ A ψ váltoó eveetésével a fesültségekre két egenest kaptunk A fenti össefüggéseken a és új állandók amelek dinamikai peremfeltételekől határohatók ( = ) = ( ψ = ) = p A új állandók határoása a peremfeltételekől: ( = ) = ( ψ = ψ ) = p A ehelettesítést elvégeve: a = p p p pψ p = = tgϑ a= a ψ = p ψ ψ A csődiagram: Nitott cső: = = állandó Zárt cső: F pπ pπ ϑ (árt) = = = A a ϑ π π ψ (n) ψ p pψ p = = a = állandó p ψ A diagram rajolásának lépései: - A dinamikai peremfeltételekől a ψ = és a ψ = ψ helen ismert a értéke eért - A ψ = helre p -t a ψ = ψ helre pedig p -t mérünk fel - A két pont össekötésével kapjuk a ( ψ ) egenest - A ( ψ ) egenes irántangense = tgϑ a egenes a függőleges tengelt a a helen metsi - A ( ψ ) egenest a ( ψ ) egenesnek a = a vísintes egenesre történő tükröésével kapjuk - A = állandó egenesek értékei a diagram melletti össefüggésekől sámíthatók c) Vastagfalú cső silárdságtani méreteése ellenőrése - Ha p > p : A főfesültségek: = = 3 = a ϑ ϑ ψ (árt) (n) p p red max ψ A Mohr serint sámított redukált fesültség: Mohr = = red 3 58

A redukált fesültség maximuma: red max ( Mohr) ( ) ( ) A csődiagramól: = = - Ha p > p : a ϑ ϑ Nitott cső: ψ p red max (n) (árt) p p Mohr ψ p (árt) red max A redukált fesültség maximuma: ψ = = = red max(n) A csődiagramól: Zárt cső: max ψ = A főfesültségek: Nitott cső: = = 3 = Zárt cső: = = 3 = A Mohr serint sámított redukált fesültség: Mohr = red 3 Mohr = = = + p red max max ψ = p p Mohr = + p = + p red max ψ A redukált fesültség maximuma: red max ( Mohr) ( ) ( ) p p red max Mohr ψ Méreteés ellenőrés: red max A csődiagramól: = = = = = max ψ = 95 Gorsan forgó tengelek csőtengelek Feltételeés: - ω = állandó q e - súlerő - p = p = p = e A visonokat a tengelhe kötött vele egütt forgó koordináta-rendseren írjuk le ω dv Forgás: térfogaton osló erőrendser: p = x S q γ = qe = ρω e = ω e g γ a anag fajsúla N/m 3 ρ a anag tösűrűsége kg/m 3 g a gravitációs gorsulás m/s rad/s ω a forgás sögseessége [ ] 59

A térfogaton osló erőrendser q = qe sűrűségvektora a tengel/csőtengel kerestmetsetének síkjáa esik eért a alakváltoás során a kerestmetsetek síkok maradnak A alakváltoás a kerestmetset síkjáan történik a) Megoldás: sík alakváltoás és húás-nomás ( = + ) 6 - Sík alakváltoás: Een a eseten a iharmonikus egenlet nem homogén a jooldalon jelenik a q ν iharmonikus differenciál egenlet: U= ρ ω ν Új váltoó eveetése: = < < A új váltoónak a csőtengel külső és első felületén felvett értékei: = = A fesültségek: = a ω = a + µ ω = ν( + ) 3 νρ A össefüggéseken sereplő állandók: + ν ω= ω µ = < ν 8 3 ν - Húás-nomás: a sík alakváltoásól és a húás-nomásól sármaó tengel iránú eredő erőnek érusnak kell lennie N = N + N = N = π d+ N = N = π d ehelettesítve a integrála a ( ) a ( ) = ν + = ν ν ω + µ kifejetés és áttérve a új vártoóra: d = d N = πaν( ) + ν ω( + µ ) π d N = πaν + ν + µ π N = A ( ) ω E a normálfesültség itosítja hog a csőtengelen ne lépjen fel tengel iránú eredő erő - Superpoíció: a forgó csőtengel/tengel fesültségei = = a ω a µ ω = = + µ ( ) = + = + ω

ν Új állandó: µ = < ( µ < µ ) 3 ν A össefüggéseken sereplő konstansok határoása a dinamikai peremfeltételekől: = ( = ) = = a ω = ( = ) = = a ω A a és a állandók eől a két egenletől határohatók ) A gorsan forgó csőtengel diagramja: A forgó csőtengel diagram áttekinthetően semlélteti a három érustól különöő fesültségkoordinátának a csőtengel vastagsága menti eloslását Jelölés: h = a h = a+ - hiperolák A hiperolák asimptotái: ha akkor h h asimptoták ha akkor h a h a A hiperolák tulajdonsága: A hiperola tetsőleges selő egenesén a vastag vonallal ejelölt metsett sakasok hossa aonos tetsőleges selő egenes A forgó csőtengel diagramja: i h i a > h > a ω µ ω + 6

A diagram rajolásának lépései: - A és értékek eg hiperola és eg egenes különségeként állnak elő: = h ω = h µ ω - Másképp fogalmava a hiperola pontokho úg jutunk ha a felelő egeneshe hoáadjuk a és értékeket: h = ω+ h = µ ω + - A diagram rajolás első lépéseként rajoljuk a ω illetve a µ ω meredekségű egenest - A = és a = helen függőleges egeneseket rajolunk e Eekre a egenesekre felmérjük ( ) = illetve ( = ) = dinamikai peremfeltételeket Íg kapjuk a h hiperola két pontját Eeket a pontokat össekötve pedig kapjuk a paraola selőjét - A két hiperola pontra a asimptoták figelemevételével erajoljuk a h hiperolát - A előőeken ismertetett hiperola tulajdonságól követkeően a h hiperola két pontját úg kapjuk hog a selő egenest hossaítjuk és a jooldali diagraman elmetsük a = és a = helre erajolt függőleges egenesekkel - A két pont és a két asimptota ismeretéen rajoljuk a h hiperolát - A és értékek a hiperolák és a egenesek különségeként állnak elő - A egenest a adott össefüggés alapján áráoljuk A fesültségek képleteien sereplő állandók határoása peremfeltételekől: a = = = = ω = ( = ) = = a ω a A első egenlete vissahelettesítve: = + ω( + ) = ( ) + ω( + ) = ω Vissahelettesítve a második egenlete: a= ( + ) ω = ω = a a= + c) Gorsan forgó csőtengel silárdságtani méreteése ellenőrése: A főfesültségek: A = helen: = = 3 = = A = helen: = = = 3 = < A diagramól látsik hog a veséles a = hel ω ω 6

Itt van a redukált fesültség maximuma: red max ( Mohr) = ( ) a µ ω = = + A össefüggése a a és értéket ehelettesítve: red max ( Mohr) = ( + ) ω + ω µ ω ( Mohr ) ( ) = + µ red max ω A redukált fesültség maximumának határoása a diagramól: - A h hiperola helettesítési értéke a helen a selő meredekségének ismeretéől: h = ω ( + ) - A egenes heletesítési értéke a helen: µ ω - A ( ) aa a max ( Mohr ) ennek a két értéknek a különsége: red ( Mohr) ( ) = + µ red max ω Méreteés ellenőrés: red max Megjegés: méreteésnél adott és ω esetén a -ra maximumat kapunk és nem minimumot! d) A gorsan forgó tengel diagramja: Tömör tengel: ( ) Tapastalat: ( ) = = = = -nál is véges nagságúak a fesültségek = Fesültségeloslás: = a ω a µ ω Peremfeltétel: = = µ ( ) = = = = a a = A gorsan forgó tengel diagramja: i ω ω ω i a = ω µ ω µ ω = µ ω e) Gorsan forgó tengel silárdságtani méreteése ellenőrése: ( Mohr ) = ( ) = ( ) = ( ) red ω µ = = = 63

( Mohr) = ( ) = ( + ) red ω µ µ = = Méreteés ellenőrés: red max 96 Gakorló feladatok vastagfalú csövekre gorsan forgó tengelekre csőtengelekre 96 feladat: Zárt vastagfalú cső p = MPa = 5 mm p = 5 MPa = mm Adott: A árán látható árt vastag-falú csö geometriája és terhelése: p = 5 MPa p = MPa = 5 mm = mm Feladat: a) A ψ értékének határoása ) A csődiagram rajolása c) A cső silárdságtani ellenőrése a Mohr-elmélet serint ha = MPa d) A = helen lévő pontokan a fesültségi tenor mátrixának felírása a koordináta-rendseren idolgoás: a) A ψ értékének határoása: 5 ψ = ψ = = 5 = ) A csődiagram: p a i 3 3 4 5 [ MPa] ψ 3 p red max ψ 64

c) Silárdságtani ellenőrés: p p 5 3 red max(mohr) = = = = 8MPa ψ 5 75 red max 8MPa < MPa eért a cső silárdságtani sempontól felel! d) A fesültségi tenor mátrixa a vag ψ helen: ψ = p = MPa A csődiagramól: ( ) p p ψ = ψ p = 8 5 = ψ p p = a= ψ p = MPa ψ árt π p π p p p ψ p p 5 5 = = = = = MPa π ψ 5 árt A fesültségi tenor mátrixa: F ( ψ ) 96 feladat: Vastagfalú cső = = MPa ψ p = 6MPa p MPa = = mm Adott: a árán látható vastagfalú csö anaga terhelése és első sugara: p = MPa p = 6MPa = mm = MPa 5 Feladat: a) A csődiagram jellegheles rajolása ) A cső silárdságtani méreteése (a sugár határoása) ha a cső árt c) A cső silárdságtani méreteése (a sugár határoása) ha a cső nitott idolgoás: a) A csődiagram jellegheles rajolása: ψ = Peremfeltételek: = ( ψ = ) = p = MPa ( ψ ψ ) MPa = = = p = 6 65

A ψ -t önkénesen vesem fel és rajolom e a diagrama i [ MPa] ψ (n) ψ a 4 6 p p (árt) ) A árt cső silárdságtani méreteése: p p p p = = ψ ( ) red max ψ = ψ p p 4 6 5 ψ = = = = = 36 = = = mm 5 5 ψ 3 c) A nitott cső silárdságtani méreteése: p p = ψ = = + p red max p p 4 ψ = = = = 38 = 46 mm p 5 ψ 963 feladat: Nitott vastagfalú cső p P p Adott: a árán látható nitott vastagfalú cső geometriája és terhelése: = mm = 4 mm p p = MPa Feladat: a) A csődiagram rajolása ) A cső silárdságtani ellenőrése Mohr-elmélet serint ha = MPa c) A fesültségi tenor mátrixának felírása a P pontan idolgoás: a) A csődiagram: ψ = ψ = ψ = = 5 4 A fesültségeloslás: = a ψ = a+ ψ = 66

Peremfeltételek: ( ) ψ = = p = a ψ = a ψ = 5 = = a ψ A egütthatók: p a = ψ 5 33 3 ψ = 5 = a 5 = p = 33 3 ψ = 5 = p = p ψ red max ) Silárdságtani ellenőrés Mohr-elmélet serint: ( ) red max ( Mohr ) = red max red ψ = p p ( Mohr) = = = = 666 MPa ψ 5 max ( Mohr ) = 66 6 MPa > = MPa eért a cső silárdságtanilag nem felel! c) A P pont fesültségi állapota: ψ = 5 = = ( ψ) = a ψ = 33 3 33 5 5 = ( ψ) = a + ψ = 33 3 + 33 5 5 = 66 6 MPa ( ψ ) = ( ψ) F = ( ψ ) = 66 6 P 964 feladat: Zárt vastagfalú cső MPa p = 5MPa p 45MPa = = mm Adott: a árán látható árt vastagfalú cső geometriája és terhelése: p = 45MPa p = 5MPa = mm ψ = 6 Feladat: a) A csődiagram rajolása ) A külső sugár határoása c) A Mohr serinti legnago redukált fesültség kisámítása 67

d) A árt csően fellépő fesültség kisámítása idolgoás: a) A csődiagram: MPa 55 i [ ] a = 55MPa red max p = 5MPa ψ = 6 ψ = p = 45 MPa ψ ) A külső sugár határoása: = = = 5898 mm ψ 6 c) A Mohr serinti legnago redukált fesültség kisámítása: p p 45 5 red max ( Mohr) = = = MPa ψ 6 d) A árt csően fellépő fesültség kisámítása: pψ p 45 6 5 = a = = = = 55 MPa ψ 6 4 965 feladat: Zárt vastagfalú cső p p Adott: a árán látható árt vastagfalú cső geometriája és terhelése: = mm ψ = 6 p = 5MPa p = 45 MPa Feladat: a) A cső méretének határoása ) A csődiagram rajolása c) A fesültség határoása d) A Mohr serinti legnago fesültség kisámítása idolgoás: 68

a) A cső méretének határoása: ψ = ) Csődiagram rajolása: = = = 58 mm ψ 6 A fesültségek: = a ψ = a+ ψ = a ψ = ψ = 55 Peremfeltételek: ψ = = p = 45MPa ψ = p = 5MPa a= 55 red max A áráól: p p 45 5 = = = MPa ψ 6 ϑ p 6 ϑ ψ c) A tengeliránú fesültség: = a a+ p p p tgϑ = = ψ ψ p 45 p p 45 5 a= p + ψ = 5+ 6 = 55 MPa ψ 6 = a= 55MPa d) A Mohr serinti legnago fesültség: max ( Mohr ) = = ( ψ = ) ( ψ = ) = 55 ( 45) = MPa red 966 feladat: Zárt vastagfalú cső p p Feladat: a) A csődiagramot jellegheles rajolása ) A cső sugarának határoása ha = 5 MPa c) A fesültségi tenor mátrixának felírása a P pontan P Adott: a árán látható árt vastagfalú cső geometriája és terhelése: = mm = mm p = MPa p 69

a) Csődiagram jellegheles rajolása A fesültségek: = a ψ = a+ ψ ψ = ψ = = a Peremfeltételek: a ( ψ = ) = ( ψ ) = p p A áráól: tgϑ = = = a ψ idolgoás: a) Méreteés Mohr serint: max p red Mohr = ( ) = = ψ = ψ red max p = ψ p ψ ϑ ϑ (árt) ψ red max p = = mm p 4 5 c) A P pont fesültségi állapota: ψ = = 86 = p ( ψ) = a( ψ) = ( ψ) ( 86 ) 75 MPa ψ = 4 = p ( ψ) = a( + ψ) = ( ψ) ( 86 ) 8 5 MPa ψ + = 4 + = p = a = 5 MPa ψ = 4 = ( ψ ) 75 F 8 5 P ψ = = MPa 5 967 feladat: Zárt vastagfalú cső p p P Adott: a árán látható árt vastagfalú cső geometriája és terhelése: = mm = 3 mm p = 5 MPa p = MPa 7

Feladat: a) A csődiagramot rajolása ) A cső silárdságtani ellenőrése Mohr-elmélet serint ha a cső anagának engedett fesültsége = MPa c) A fesültségi tenor mátrixának felírása a P pontan idolgoás: a) A csődiagram: ψ = ψ = ψ = = 444 3 red max = a ψ ψ ψ ϑ A fesültségek: = a+ ψ a ϑ = a p Peremfeltételek: p ( ψ = ) = ψ = p ) Silárdságtani ellenőrés Mohr serint: ( ) max ( Mohr ) = red red red ψ = max p p 5 Mohr = = = = 8 MPa ψ 444 max ( Mohr ) = 8 MPa > = MPa eért a cső silárdságtanilag nem felel! c) A P pont fesültségi állapota: ψ = = = p p p p p pψ tgϑ = p a = a = p = ψ ψ ψ pψ p 4444 5 p p 5 a= = = MPa = = = 9 MPa ψ 4444 ψ 444 ( ψ) = a ψ = 9 = MPa ( ψ) = a + ψ = + 9 = 8 MPa ( ψ ) = a= MPa ( ψ ) F 8 P ψ = = MPa p 7

968 feladat: Gorsan forgó csőtengel x ω D D Adott: A árán látható gorsan forgó csőtengel anaga geometriája és sögseessége: 3 D = 4 mm D = 6 mm ω = rad / s = állandó ρ = 8 kg / m ν = /3 Feladat: a) A és ω menniségek határoása ) A ( ) ( ) és ( ) fesültségi diagramok rajolása c) A = D helen levő P pontokan a fesültségi tenor mátrixának felírása henger koordináta-rendseren d) A Mohr-féle elmélet serinti legnago redukált fesültség kisámítása idolgoás: a) A és ω menniségek határoása: = = = 44444 3 3 ( 3 ν ) ρ ( 3 33333) 6 ω = ( ω) = 3 = 6 = 6 ν 8 33333 ( ) és ) A = + ω ( ) = µ ω + fesültségi diagramok rajolása: Pa MPa = a ω a µ A vastagságmenti fesültségeloslás függvénei 7

a > > ω µ ω + µ ω + ν + 3333 = µ = = = 74 3 ν 3 3333 ν 3333 µ = = = 85 3 ν 3 3333 c) A = D helen levő P pontokan a fesültségi tenor mátrixának felírása henger koordináta-rendseren: A diagramól: ( = ) = ( = ) = ω ( + ) µ ω = 6 + 4444 74 = 48 MPa = = µ = 85 6 44444 = MPa ω A fesültségi tenor mátrixa: F ( ) 4 8 = = MPa d) A Mohr-féle elmélet serinti legnago redukált fesültség kisámítása: = = + µ = 6 + 4444 34 = 679 MPa red max ω ω 965 feladat: Gorsan forgó csőtengel x ω Adott: A árán látható ω = állandó sögseességgel gorsan forgó csőtengel: 73

Feladat: = mm = MPa ρ = 8 kg / m ν = 5; E = MPa ω a) A ( ) ( ) és első sugár értékének határoása ha MPa ) A fesültségi diagramok jellegheles rajolása 3 = 44 c) A helen kialakuló fesültségi állapot határoása d) A csőtengel külső átmérőjének D váltoásának kisámítása e) A csőtengel legnago engedett sögseességének határoása ha a anag engedett fesültsége = MPa idolgoás: a) A ( ) ( ) és = a ω a µ = + ω ( ) = µ ω + fesültségi diagramokat jellegheles rajolása: A fesültségek vastagságmenti eloslása 5 + ν + 5 = µ = = = 6 3 ν 3 5 A gorsan forgó csőtengel diagramja: µ ν 5 = = = 3 ν 3 5 a > > ω µ ω + µ ω ) A első sugár értékének határoása ha MPa = 44 : A diagramól: ( ) µ ( µ ) ω ω ω ω = + = + 44 = + 6 = 4 + 8 74

4 = 8 = 5 = = = = mm = mm c) A helen kialakuló fesültségi állapot határoása: = esetén = = = ( = ) = ( = ) = ( + ) = = ( + 6) = 8 MPa 5 MPa µ ω ω = = µ = = ω d) A csőtengel külső átmérőjének D E G = = = 8 5 ( + ν ) ( + ) 5 4 váltoása: MPa ( ) A fesültségi tenor: F 8 = MPa + 6 ε ε ν G ( + ν ) 8 5 4 = = = = 8 5 = 45 4 ε 4 D = u = = 45 = 837 mm D 8 mm e) A csőtengel legnago engedett ω max sögseessége ha = MPa : red max ( ) + µ ω ω ( 3 ν ) ( ν ) ρ 8 ( ω ) ( ) ( ) ω + µ ( ν ) 3 5 6 8 3 4 max = = = ( + µ ) ρ 3 ν m /s ω = 5 = 47 m/s max 47 47 rad ω max = = = 434 s 4 A engedett legnago fordulatsám: 6ωmax 6 434 ford nmax = = = 448 π 68 min 966 feladat: Gorsan forgó tengel 75

x ω D Adott: A hossú tömör D átmérőjű tengel amel ω = állandó sögseességgel forog 3 D= 4 mm ρ = 8 kg / m ν = 5 ω = 4 MPa Feladat: fesültségi diagramok rajolása a) A ( ) és ) A Mohr-féle elmélet alapján sámított redukált fesültség maximumának kisámítása c) A tengel engedett legnago fordulatsámának határoása ha = 8 MPa idolgoás: a) Fesültségi diagramok rajolása: + ν + 5 5 ν 5 5 = µ = = = = 6 µ = = = = 3 ν 3 5 5 3 ν 3 5 5 = a ω = a µ ω A fesültségeloslás függvénei = µ ω( ) Peremfeltétel: ( ) a a 4 MPa = = = = ω = = ω = A gorsan forgó tengel diagramja két alakan: [ MPa] = 4 4 6 4 [ MPa] = 8 8 6 8 8 Fesültségek a = és = helen: = ( = ) = a = 4 4 = 4 MPa ω = ( = ) = a = 4 4 = MPa ω = ( = ) = a µ = 4 6 4 = 4 MPa ω 76

= ( = ) = a µ = 4 6 4 = 6 MPa ω = ( = ) = µ ( ) = 4( ) = 8 MPa ω = ( ) µ ( ) 4( ) 8 MPa = = = = ω ) A Mohr serinti redukált fesültség: red ( Mohr) ( ) 4 8 ( ) 4( ) 4 8 3 MPa ω µ = = = = = = = red ( Mohr) ( ) 6 ( 8) ( ) 4( 6 ) 4 MPa ω µ µ = = = = + = + = Maximális redukált fesültség: red max ( Mohr) ( ) 3MPa = = = c) A maximális fordulatsám: ( 3 ν ) ρ red max( Mohr ) = red ( Mohr) = ω ( µ ) = ( ω ) ( µ = ) ν 8 ω ( ν) ( ν) ρ ( µ ) 6 8 8 5 8 = = = 866 3 3 5 8 max 6ωmax 6 866 ford nmax = = = 87 π 68 min 967 feladat: rad s 77