1. Úvod do pružnosti a pevnosti

Podobné dokumenty
Steinerova věta a průřezové moduly. Znění a použití Steinerovy věty. Určeno pro druhý ročník strojírenství M/01. Vytvořeno červen 2013

Osové a deviační momenty setrvačnosti ploch (opakování ze 4. cvičení) Momenty setrvačnosti k otočeným osám Kroucení kruhových a mezikruhových průřezů

Momenty setrvačnosti a deviační momenty

PRUŽNOST A PEVNOST 2 V PŘÍKLADECH

Střední průmyslová škola strojírenská a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191

III/2-1 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Veličiny charakterizující geometrii ploch

2.2 Mezní stav pružnosti Mezní stav deformační stability Mezní stav porušení Prvek tělesa a napětí v řezu... p03 3.

Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti

PRŮŘEZOVÉ CHARAKTERISTIKY

NAMÁHÁNÍ NA OHYB NAMÁHÁNÍ NA OHYB

Okruhy problémů k teoretické části zkoušky Téma 1: Základní pojmy Stavební statiky a soustavy sil

písemky (3 příklady) Výsledná známka je stanovena zkoušejícím na základě celkového počtu bodů ze semestru, ze vstupního testu a z písemky.

1 Veličiny charakterizující geometrii ploch

OTÁZKY VSTUPNÍHO TESTU PP I LS 2010/2011

Nauka o materiálu. Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti

PRUŽNOST A PLASTICITA I

6.3 Momenty setrvačnosti a deviační momenty rovinných obrazců. yda. 1) I y, I z > 0. 2) I y, I z závisí na vzdálenosti plochy od osy II I I I I

POŽADAVKY KE ZKOUŠCE Z PP I

Průřezové charakteristiky základních profilů.

Prizmatické prutové prvky zatížené objemovou změnou po výšce průřezu (teplota, vlhkost, smrštění )

Pružnost a pevnost R. Halama/L. Adámková/F. Fojtík/K. Frydrýšek/M. Šofer/J. Rojíček/M. Fusek

Pružnost a pevnost R. Halama, L. Adámková, F. Fojtík, K. Frydrýšek, M. Šofer, J. Rojíček, M. Fusek

Cvičení 7 (Matematická teorie pružnosti)

4. Statika základní pojmy a základy rovnováhy sil

Namáhání na tah, tlak

4. Napjatost v bodě tělesa

5. Statika poloha střediska sil

Vybrané okruhy znalostí z předmětů stavební mechanika, pružnost a pevnost důležité i pro studium předmětů KP3C a KP5A - navrhování nosných konstrukcí

Tvorba výpočtového modelu MKP

OTÁZKY K PROCVIČOVÁNÍ PRUŽNOST A PLASTICITA II - DD6

Vzpěr, mezní stav stability, pevnostní podmínky pro tlak, nepružný a pružný vzpěr Ing. Jaroslav Svoboda

Kontrolní otázky pro průběžné studium a pro přípravu ke zkoušce ze statiky. Základní pojmy

Podmínky k získání zápočtu

Obecný Hookeův zákon a rovinná napjatost

Skořepinové konstrukce. tloušťka stěny h a, b, c

Kapitola 4. Tato kapitole se zabývá analýzou vnitřních sil na rovinných nosnících. Nejprve je provedena. Každý prut v rovině má 3 volnosti (kap.1).

Hydromechanické procesy Hydrostatika

OHYB (Napjatost) M A M + qc a + b + c ) M A = 2M qc a + b + c )

12. Prostý krut Definice

K výsečovým souřadnicím

Pružnost a pevnost. 2. přednáška, 10. října 2016

Statika 2. Vybrané partie z plasticity. Miroslav Vokáč 2. prosince ČVUT v Praze, Fakulta architektury.

1.1 Shrnutí základních poznatků

1. Změřte momenty setrvačnosti kvádru vzhledem k hlavním osám setrvačnosti.

Průmyslová střední škola Letohrad. Ing. Soňa Chládková. Sbírka příkladů. ze stavební mechaniky

Veronika Drobná VB1STI02 Ing. Michalcová Vladimíra, Ph.D.

ZÁKLADNÍ ÚLOHY TEORIE PLASTICITY Teoretické příklady

1.1 Steinerovy věty. lineární momenty a momenty kvadratické. Zajímat nás budou nyní osové kvadratické. v ohybu. Jejich definice je

Zde je uveden abecední seznam důležitých pojmů interaktivního učebního textu

7 Lineární elasticita

Kapitola 2. o a paprsek sil lze ztotožnit s osou x (obr.2.1). sil a velikost rovnou algebraickému součtu sil podle vztahu R = F i, (2.

(3) Vypočítejte moment setrvačnosti kvádru vzhledem k zadané obecné ose rotace.

Statika 1. Vnitřní síly na prutech. Miroslav Vokáč 11. dubna ČVUT v Praze, Fakulta architektury. Statika 1. M.

Střední škola automobilní Ústí nad Orlicí

1. Měření hodnoty Youngova modulu pružnosti ocelového drátu v tahu a kovové tyče v ohybu

Namáhání v tahu a ohybu Příklad č. 2

PRUŽNOST A PEVNOST 2 V PŘÍKLADECH

Pohyby tuhého tělesa Moment síly vzhledem k ose otáčení Skládání a rozkládání sil Dvojice sil, Těžiště, Rovnovážné polohy tělesa

III/2-1 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Mechanika kontinua. Mechanika elastických těles Mechanika kapalin

Autor: Vladimír Švehla

PROBLÉMY STABILITY. 9. cvičení

Přetvořené ose nosníku říkáme ohybová čára. Je to rovinná křivka.

Pružnost a plasticita II CD03

Ztráta stability tenkých přímých prutů - vzpěr

Principy navrhování stavebních konstrukcí

Pružnost a pevnost I

3.4.2 Rovnováha Rovnováha u centrální rovinné silové soustavy nastává v případě, že výsledná síla nahrazující soustavu je rovna nule. Tedy. Obr.17.

1. výpočet reakcí R x, R az a R bz - dle kapitoly 3, q = q cosα (5.1) kolmých (P ). iz = P iz sinα (5.2) iz = P iz cosα (5.3) ix = P ix cosα (5.

1 Tuhé těleso a jeho pohyb

Náhradní ohybová tuhost nosníku

1/7. Úkol č. 9 - Pružnost a pevnost A, zimní semestr 2011/2012

Měření momentu setrvačnosti

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

ZÁKLADNÍ PŘÍPADY NAMÁHÁNÍ

ÚVOD DO MODELOVÁNÍ V MECHANICE

TENSOR NAPĚTÍ A DEFORMACE. Obrázek 1: Volba souřadnicového systému

Nelineární úlohy při výpočtu konstrukcí s využitím MKP

Příklad oboustranně vetknutý nosník

Materiálové vlastnosti: Poissonův součinitel ν = 0,3. Nominální mez kluzu (ocel S350GD + Z275): Rozměry průřezu:

Principy navrhování stavebních konstrukcí

Dvě varianty rovinného problému: rovinná napjatost. rovinná deformace

Pružnost a pevnost (132PRPE) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady. Část 1 - Test

Pružnost a pevnost (132PRPE), paralelka J2/1 (ZS 2015/2016) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady.

PRUŽNOST A PEVNOST 2 V PŘÍKLADECH

R β α. Obrázek 1: Zadání - profil složený ze třech elementárních obrazců: 1 - rovnoramenný pravoúhlý trojúhelník, 2 - čtverec, 3 - kruhová díra

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

BIOMECHANIKA DYNAMIKA NEWTONOVY POHYBOVÉ ZÁKONY, VNITŘNÍ A VNĚJŠÍ SÍLY ČASOVÝ A DRÁHOVÝ ÚČINEK SÍLY

Střední průmyslová škola strojírenská a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191

3. Způsoby namáhání stavebních konstrukcí

Pružnost a pevnost. 6. přednáška 7. a 14. listopadu 2017

Mechanika tuhého tělesa

trubku o délce l. Prut (nebo trubka) bude namáhán kroutícím momentem M K [Nm]. Obrázek 1: Prut namáhaný kroutícím momentem.

FAKULTA STAVEBNÍ. Telefon: WWW:

FYZIKA I. Pohyb setrvačníku. Prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. Prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. Doc. Ing. Irena Hlaváčová, Ph.D. Mgr. Art.

16. Matematický popis napjatosti

Pružnost a plasticita CD03

FAKULTA STAVEBNÍ NELINEÁRNÍ MECHANIKA. Telefon: WWW:

13. Prostý ohyb Definice

Transkript:

1. Úvod do pružnosti a pevnosti Mechanika je nejstarší vědní obor a její nedílnou součástí je nauka o pružnosti a pevnosti. Pružností nazýváme schopnost pevných těles získat po odstranění vnějších účinků původní tvar. Pevností nazýváme schopnost prvku (součásti či konstrukce) přenést zatížení bez porušení. Každé těleso, vystavené účinku vnějších sil či dalších účinků (změna teploty a pod.) mění obecně svůj tvar a rozměry - deformuje se. Skutečné vnitřní síly, které udržují těleso v pevném stavu, pružnost a pevnost nezkoumá, protože tyto nezávisí na vnějších vlivech. Zabývá se však tzv. doplňkovými vnitřními silami (dále jen vnitřní síly), které se snaží po odlehčení vnějšího zatížení vrátit těleso do původního tvaru. Mírou intenzity vnitřních sil je veličina zvaná napětí. Vztah mezi vnějšími silami, vnitřními silami a napětím lze vyjádřit graficky takto: vnější síly vnitřní síly napětí 1

2. Cíle a předpoklady pružnosti a pevnosti Rozlišujeme dva typy pevnostních výpočtů: a) PŘÍMÉ METODY - výpočet napětí - výpočet deformací a) NEPŘÍMÉ METODY - určení rozměrů průřezu tak, aby napětí nebo deformace byly menší než dovolená hodnota. Otázka 1: Jaké jsou dva nejdůležitější požadavky při návrhu strojních součástí v praxi? Otázka 2: Co o nich můžeme říct? A) BEZPEČNOST B) HOSPODÁRNOST JSOU PROTICHŮDNÉ!!! ZÁKLADNÍ PŘEDPOKLADY PaP: 1) Materiál je homogenní (fyzikální vlastnosti jsou v celém objemu stejné) 2) - - je isotropní (jeho vlastnosti jsou ve všech směrech totožné) 3) Deformace jsou v porovnání s rozměry tělesa velmi malé (teorie malých deformací) 4) Materiál je ideálně pružný 5) Závislost mezi napětím a deformací je lineární 2

3. Návaznost předmětů Předmět pružnost a pevnost navazuje na předměty: Mechanika I Mechanika II Části a mech.strojů Nejdůležitější poznatky Mechaniky I z hlediska Pružnosti a pevnosti: 1) Stanovení polohy těžiště ploch 2) Metoda uvolnění, stanovení reakcí z podmínek rovnováhy 3) Určení průběhu vnitřních účinků Před rozvojem experimentálních a numerických metod pružnosti bylo možné řešení (analytické) jen určitých geometricky jednodušších těles (prut, skořepina, deska), a to ještě za použití zjednodušujících předpokladů. Nejjednodušším typem modelového tělesa je prut. Nemůžeme mezi ně počítat obecně tělesa "dlouhá a tenká", ale musí být také splněny jisté předpoklady, o kterých bude řeč později. Únosnost prutu velmi souvisí s rozložením plochy průřezu. 3

4. Geometrické charakteristiky ploch Základní charakteristiky: 1) Plocha průřezu [m 2 ] 2) Lineární (statický) momenty průřezu [m 3 ] 3) Kvadratické momenty průřezu [m 4 ] 4) Polární moment průřezu [m 4 ] 4

5. Vlastnosti kvadratických momentů ploch 1) Aditivní vlastnost Moment plochy rovinného obrazce k zvolené ose se rovná algebraickému součtu momentů ploch všech dílčích částí, vztažených k téže ose. 2) Znaménka momentů ploch Kvadratické osové momenty plochy jsou vždy kladné, kdežto deviační moment plochy může být kladný i záporný, což plyne z jejich definice. 3) Polární moment plochy - vždy odpovídá součtu osových momentů téže plochy. 4) Centrální momenty plochy Počátek souřadnic obvykle vkládáme do těžiště průřezu, pak osové momenty plochy nazýváme centrálními momenty plochy. Osy procházející těžištěm průřezu se nazývají centrální osy. 5

6. Kvadratické momenty základních útvarů Základní charakteristiky: 1) Obdélník 2) Mezikruží z y 6

7. Steinerova věta Pro souřadnice y, z platí: Steinerovy věty: 7

8. Hlavní kvadratické momenty průřezu Budeme-li natáčet souřadný systém v počátku, budou se měnit hodnoty momentů plochy k souřadnicovým osám. Nalezením dvou vzájemně kolmých os procházejících těžištěm, k nimž je deviační moment nulový, získáme hlavní centrální osy plochy. K nim vztažené osové momenty nabývají extrémních hodnot a nazýváme je hlavní centrální momenty plochy (I 1 = I max, I 2 = I min ). Pro symetrické plochy platí, že osa symetrie je přímo jednou hlavní centrální osou průřezu. Druhá hlavní centrální osa průřezové plochy je na ni kolmá (a prochází těžištěm). 8

9. Kvadratické momenty složených ploch V technické praxi se často vyskytují složitější průřezy z důvodu dokonalejšího využití materiálu. Vhodnou volbou tvaru průřezu lze totiž při zachování stejné plochy průřezu docílit značně vyšší nosnosti prutu. Složitější průřezy lze obvykle rozdělit na několik jednoduchých obrazců. Momenty složené plochy lze pak získat ze známých momentů dílčích ploch. Postup výpočtu: 1. Rozdělení průřezu na dílčí plochy 2. Stanovení polohy těžiště 3. Aplikace Steinerovy věty a aditivního zákona 9