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

Hasonló dokumentumok
A szilárdságtan 2D feladatainak az feladatok értelmezése

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

9. A RUGALMASSÁGTAN 2D FELADATAI

Terhelés: Minden erőt egy terhelési esetben veszünk figyelembe.

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 )

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

(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

ANYAGJELLEMZŐK MEGHATÁROZÁSA ERŐ- ÉS NYÚLÁSMÉRÉSSEL. Oktatási segédlet

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

3. MÉRETEZÉS, ELLENŐRZÉS STATIKUS TERHELÉS ESETÉN

Az összetett hajlítás képleteiről

6. A RUGALMASSÁGTAN 2D FELADATAI

Gyakorló feladatok a 2. zárthelyihez. Kidolgozott feladatok

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)

Pere Balázs október 20.

6.8. Gyorsan forgó tengelyek, csőtengelyek

A szilárdságtan alapkísérletei III. Tiszta hajlítás

RUGALMASSÁGTAN ALAPKÉRDÉSEK

6. RUDAK ÖSSZETETT IGÉNYBEVÉTELEI

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

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

GÉPÉSZMÉRNÖKI, INFORMATIKAI ÉS VILLAMOSMÉRNÖKI KAR

Végeselem analízis 5. gyakorlat (kidolgozta: Bojtár Gergely egyetemi tanársegéd)

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

Dr. Égert János Dr. Nagy Zoltán ALKALMAZOTT RUGALMASSÁGTAN

Szilárdságtan. Miskolci Egyetem GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR

Projektív ábrázoló geometria, centrálaxonometria

Végeselem analízis. 1. el adás

A VÉGESELEM-MÓDSZER ALAPJAI

Statika gyakorló teszt II.

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

Reinforced Concrete Structures II. / Vasbetonszerkezetek II.

A ferde hajlítás alapképleteiről

σ = = (y', z' ) = EI (z') y'

Kozák Imre Szeidl György FEJEZETEK A SZILÁRDSÁGTANBÓL

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

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

A hajlítással egyidejű nyírás fogalma. Tipikus esetek a mérnöki gyakorlatban

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

15. Többváltozós függvények differenciálszámítása

Statika gyakorló teszt I.

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

Szerkezeti elemek globális stabilitási ellenállása

V É G E S E L E M M Ó D S Z E R M É R N Ö K I M E C H A N I K A I A L K A LM A Z Á S A I

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

MECHANIKA I. rész: Szilárd testek mechanikája

3. Szerkezeti elemek méretezése

Felkészítő feladatok a 2. zárthelyire

László István, Fizika A2 (Budapest, 2013) Előadás

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

ÍVHÍDMODELL TEHERBÍRÁSA: KÍSÉRLETI, NUMERIKUS ÉS SZABVÁNYOS EREDMÉNYEK

Energiatételek - Példák

A végeselem módszer alapjai. 2. Alapvető elemtípusok

MEREVSZÁRNYÚ REPÜLŐGÉPEK VEZÉRSÍK-RENDSZEREINEK KIALAKÍTÁSA 3 REPÜLŐKÉPESSÉG

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

MUNKA- ÉS ENERGIATÉTELEK

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

Acélszerkezetek méretezése Eurocode 3 szerint

Acélszerkezetek méretezése Eurocode 3 szerint

3. Lokális approximáció elve, végeselem diszkretizáció egydimenziós feladatra

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

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

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

MŰSZAKI MECHANIKA II SZILÁRDSÁGTAN A legfontosabb fogalmak jegyzéke a fogalmak felsorolása (2009/2010)

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

Tevékenység: Olvassa el a bekezdést! Jegyezze meg a teljes potenciális energia értelmezését! Írja fel és tanulja meg a külső erőrendszer potenciálját!

2. Koordináta-transzformációk

Maradó feszültség meghatározása

MŰSZAKI MECHANIKAII SZILÁRDSÁGTAN A legfontosabb fogalmak jegyzéke a fogalmak felsorolása (2007/2008)

Kétváltozós függvények ábrázolása síkmetszetek képzése által

Lemez- és gerendaalapok méretezése

A szilárdságtan alapkísérletei III. Tiszta hajlítás

14. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Tarnai Gábor, mérnöktanár) Érdes testek - súrlódás

F.I.1. Vektorok és vektorműveletek

5. Szerkezetek méretezése

Vezetők elektrosztatikus térben

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

TARTÓSZERKETETEK III.

Geometriai vagy kinematikai természetű feltételek: kötések vagy. kényszerek. 1. Egy apró korong egy mozdulatlan lejtőn vagy egy gömb belső

Használhatósági határállapotok. Alakváltozások ellenőrzése

Máté: Számítógépes grafika alapjai

Vasbetonszerkezetek II. Vasbeton lemezek Rugalmas lemezelmélet

2. A SZILÁRDSÁGTAN ÉS A RUGALMASSÁGTAN ALAPJAI

Fizika A2E, 1. feladatsor

2. E L Ő A D Á S D R. H U S I G É Z A

Kizárólag oktatási célra használható fel!

Kozák Imre Szeidl György FEJEZETEK A SZILÁRDSÁGTANBÓL

ÁRAMLÁSTAN ALAPJAI. minimum tételek szóbeli vizsgához. Powered by Beecy

az eredő átmegy a közös ponton.

- Anyagi pontrendszer: anyagi pontok halmaza / összessége.

A flóderes rajzolatról

A V É G E S E L E M M Ó D S Z E R M E C H A N I K A I A L K A LM A Z Á S A I

- Anyagi pontrendszer: anyagi pontok halmaza / összessége.

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

alkalmazott hő-h szimuláci

6. ELŐADÁS E 06 TARTÓSZERKEZETEK III. SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM. Az ábrák forrása:

Merev testek kinematikája

Mechanika című MSc tantárgy: TENGELYMÉRETEZÉS

Átírás:

Héj / leme hajlítási elméletek felületi fesültségek / élerők és élnomatékok Tevékenség: Olvassa el a bekedést! Jegee meg a héj és a leme definícióját! Tanulja meg a superpoíció elvét és a membrán állapot jellemőit! Héj: - Olan test amelnek egik mérete a másik két méretéhe képest kicsi A legkisebb méret elneveése: vastagság - Értelmehető köépfelület amel nem sík hanem görbült felület A köépfelületet a vastagsági méret feleéspontjai alkotják - A héj terhelése tetsőleges (köépfelülettel párhuamos és arra merőleges) erőrendser lehet Leme: - Olan test amelnek legkisebb (vastagsági) mérete lénegesen (sokkal kisebb mint a másik két jellemő mérete - Értelmehető köépfelület amel sík - A leme terhelése a köépsíkra merőleges erőrendser lehet Superpoíció elv: - Tetsőlegesen terhelt héj feladatának megoldása: membrán állapot és héj hajlítási feladat superpoíciója - Tetsőlegesen terhelt sík köépfelületű héj feladatának megoldása: ÁSF és leme hajlítási feladat superpoíciója Általánosított síkfesültségi állapot (ÁSF) A saját köépsíkjában terhelt leme (tárcsa) esete A fesültségek a vastagság mentén nem váltonak P e R e ϑ σϑ σϑ N ϑ p p N ϑ ϑ Membrán állapot A héjban fellépő fesültségek a vastagság mentén nem váltonak Pl: léggömb/belső nomással terhelt gömbhéj 61 Héj / leme hajlítási elméletek Tevékenség: Olvassa el a bekedést! Jegee meg a Kirchhoff - Love-féle héj/leme elmélet feltételéését a hipotéist és a geometriai jellemőket! Rajolja le a mechanikai modellt a sükséges jelölésekkel!

611 A Kirchhoff - Love-féle héj / leme elmélet A Kirchhoff 1 (kirhhof)-love (lav)-féle héj/leme elmélet nem vesi figelembe a nírási alakváltoást Et a elméletet sokás vékon héjak/lemeek elméletének is neveni Hipotéis: hajlításnál a köépfelület/köépsík normálisai a alakváltoás után is normálisai lesnek a alakváltoott köépfelületnek/köépsíknak és a normálisokon levő pontok távolsága nem váltoik A koordináta-rendsert a köépfelülethe/köépsíkho kötjük A köépfelülethe kötött menniségeket indesel különbötetjük meg Pl: P ( = ) P O P( ) köépsík b A geometriai hipotéis követkeméne: γ =γ = és = Fesültségi hipotéis: σ Tevékenség: Írja fel/jegee meg a elmodulásmeőt a alakváltoási állapotot és a fesültségi állapotot jellemő össefüggéseket! A hajlításból sármaó silárdságtani állapot lemeeknél: Elmodulásmeő: u( ) = w( e ) + e w - a köépsík iránú elmodulása (lehajlása) w w = e + e = e e - a köépsík normálisának sögelfordulása u ( ) =e e + we Alakváltoási állapot: w = = = =κ 1 γ w = = = =κ 1 A = γ w γ = + = = κ 1 Gustav Robert Kirchhoff (184-1887) német fiikus Augustus Edward Hough Love (1863-194) angol fiikus

κ κ κ - a köépfelület/köépsík görbületei (a köépfelület/köépsík alakváltoását jellemik) σ τ σ = E1 ( κ + νκ ) Fesültségi állapot: F = τ σ E σ = E1( κ + νκ ) E1 = 1 ν τ = E1 ( 1 ν) κ Megjegések: - A w ( ) lehajlásfüggvén ismeretében a test minden silárdságtani jellemője előállítható w meő második deriváltjai serepelnek - A potenciális energiában a ( ) Tevékenség: Olvassa el a bekedést! Jegee meg a Reissner-Mindlin-féle héj/leme elmélet feltételéését a hipotéist és a geometriai jellemőket! Rajolja le a mechanikai modellt a sükséges jelölésekkel! 61 A Reissner-Mindlin-féle héj/leme elmélet A Reissner 3 (rejsner) - Mindlin 4 -féle héj/leme elmélet figelembe vesi a nírási alakváltoást Et a elméletet sokás vastag héjak/lemeek elméletének is neveni Hipotéis: hajlításnál a köépfelület/köépsík normálisai a alakváltoásnál egenesek maradnak de nem lesnek merőlegesek a alakváltoott köépfelületre és a normálisokon levő pontok távolsága nem váltoik A geometriai hipotéis követkeméne: = γ = állandó γ = állandó a vastagság mentén Fesültségi hipotéis: σ A hajlításból és nírásból sármaó silárdságtani állapotok lemeeknél: > O > u =e e + w e u v - a normális tengel körüli sögelfordulása Elmodulásmeő: ( ) 3 Eris Reissner (1913-1996) német sármaású amerikai matematikus mérnök 4 Ramond David Mindlin (196-1987) amerikai mérnök

- a normális tengel körüli sögelfordulása A és sögelfordulás független a w( ) lehajlásmeőtől: w w = ψ = ψ a és tengelek sögének megváltoása ψ a és tengelek sögének megváltoása 1 1 γ γ 1 1 Alakváltoási állapot: A = γ γ 1 1 γ γ = = =κ = = =κ γ = + = + =κ ψ w w w w γ = + = =ψ γ = + = =ψ σ τ Fesültségi állapot: F = τ σ E σ = E κ + νκ σ = 1 ( κ + νκ ) 1 ( ) τ 1 = E1 ν κ 1 E ( ) E = 1 ν τ = Gγ τ = Gγ a vastagság mentén nem állandó Megjegés: - A test mechanikai jellemőinek meghatároásáho három független meőt kell ismerni: w = ( ) ( ) ( ) - A potenciális energiában a w meők első deriváltjainál magasabb deriváltak nem serepelnek Tevékenség: Olvassa el a bekedést! Jegee meg a membrán állapot és a héj/lemehajlítás kiindulási adatait jellemőit! 6 Felületi fesültségek / élerők és élnomatékok Héj/leme mechanikai modellje a köépfelület/köépsík A mechanikai jellemőket a köépfelülethe/köépsíkho kötjük - Membrán állapot/ ÁSF u v Elmodulásmeő: ( ) ( )

Alakváltoási jellemők A vastagság mentén állandók Fesültségek Felületi fesültségek (élerők): N = σ d N = σ - Héj / leme hajlítás Elmodulásmeő: w( ) ( ) ( ) Alakváltoások fesültségek: γ σ σ τ Lineáris eloslásúak a vastagság mentén d N = N = τ d Tevékenség: Jegee meg a Kirchhoff - Love-féle és a Reissner-Mindlin-féle fesültségi jellemőket! Kirchhoff - Love: γ = γ = τ = τ = Egensúli egenletekből: τ τ parabolikus (Ellentmondás!) Reissner - Mindlin: γ = állandó γ = állandó τ = állandó τ = állandó Egensúli egenletből τ Reissner-Mindlin elméletből τ P P τ τ Tevékenség: Jegee meg a Kirchhoff - Love-féle és a Reissner-Mindlin-féle elméletek ellentmondásait hiánosságait! A Kirchhoff - Love-féle héj/leme elméletet sokás kiegésíteni a egensúli egenletekből sármatatott nírófesültségekkel A íg sámított τ τ nírófesültségek nincsenek össhangban a geometriai hipotéissel A Reissner-Mindlin-féle héj/leme elmélet serint meghatároott τ τ a elégíti ki a dinamikai peremfeltételeket t = ± helen nem A két nírási állapot energetikai egenértékűségét a κ nírási téneő beveetésével lehet bitosítani (Homogén iotróp anag esetén 5/6 κ= )

Felületi fesültségek/élerők (mindkét esetre): Q = τd Q = τd A τ τ általában kisebb mint a többi fesültség koordináta Q P Q Tevékenség: Jegee meg a vékon héj és leme feladatok domináns fesültségeit a felületi fesültségpárokat! Rajolja le a domináns fesültségeket bemutató ábrákat! Vékon héj és leme feladatoknál általában a σ σ τ fesültségek a dominánsak σ M P τ τ P M M σ M Felületi fesültségpárok/élnomatékok: M = σ d M = σ d A maimális fesültségek lemeeknél/héjaknál általában a van hajlítás!) M = M = τ d b = ± felületeken lépnek fel (ha