Alisher navoiy nomidagi samarqand davlat
Download 1.83 Mb. Pdf ko'rish
|
Elastiklik nazariyasi
- Bu sahifa navigatsiya:
- Darslik va o’quv qo’llanmalar
- Adabiyotlar: 1, 2, 3, 4 Tayanch iboralar
- Insert jadvali qoidasi Mavzuni jonlashtirish uchun blist so’rov savollari
- Elastik simmetriya turlari.
- Bir jinsli izotrop jism uchun umumlashgan Guk qonuni.
- Izotrop jismning texnik o‘zgarmaslari.
Nazorat savollari? 1. Kuchlanishlar va deformatsiyalar orasidagi bog’lanishlar umumiy holda nechta koeffisientdan iborat? 2. Deformasiyalanish termodinamikasi deganda nimani tushunasiz?. 3. Elastik potensial nima?. 4. Deformatsiuaning qoshimcha ishi qanday topiladi? 5. Umumlashgan Guk qonuni ayting? Darslik va o’quv qo’llanmalar 1. R.I.Xolmurodov, X.X.Xudoynazarov “Elastiklik nazariyasi” I-II qism. Toshkent, fan, 2003 y. 2.Mamatqulov Sh. Elastiklik nazariyasidan ma’ruzalar. T.: Universitet, 1995. 3.Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М., Мир, 1975. 4.Александров А.В. Потапов В.Д «Основы теории упругости и пластичности» М.Выс.шк. 1990г. 400ст. 5.В.И. Самул «Основы теории упругости и пластичности» М. Выс.шк. 1982г. 264 ст. 6.С.П.Рекач. Руководство к решению задач по теории упругости. М. 1977 г. 7.Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц. «Теория упругости.» 1965 82 6-MAVZU «Elastik simmetriya turlari. Bir jinsli izotrop jism uchun umumlashgan Guk qonuni. Izotrop jismning texnik o’zgarmaslari. Klapeyron, Kastilyano va Betti formulalari.» 6.1. « Elastik simmetriya turlari. Bir jinsli izotrop jism uchun umumlashgan Guk qonuni. Izotrop jismning texnik o’zgarmaslari. Klapeyron, Kastilyano va Betti formulalari » mavzusining texnologik modeli O’quv soati – 2 soat Talabalar soni: 50 ta O’quv mashg’ulot shakli Ma’ruza (ma’ruzali dars) Ma’ruza rejasi 1. Elastik simmetriya turlari. 2. Bir jinsli izotrop jism uchun umumlashgan Guk qonuni. 3. Izotrop jismning texnik o’zgarmaslari. 4. Klapeyron, Kastilyano va Betti formulalari O’quv mashg’ulotining maqsadi: Relaksasiya va polzuchest xarakteristikalari haqida tushuncha berish. Pedagogik vazifalar: O’quv faoliyati natijalari: Elastik simmetriya turlari. Bir jinsli izotrop jism uchun umumlashgan Guk qonuni o’rgatish Simmetriya turlari va shartlari haqida tasavvurga ega bo’ladi Izotrop jismning texnik o’zgarmaslari bilan tanishtirish. Texnik o’zgarmaslarni ma’nosini tushunadi Klapeyron, Kastilyano va Betti formulalari keltirib chiqarish Formulalarni o’rganadi O’qitish vositalari O’UM, ma’ruza matni, rasmlar, plakatlar, doska O’qitish usullari Axborotli ma’ruza, blis-so’rov, texnika-insert O’qitish shakllari Frontal, kollektiv ish O’qitish sharoiti Texnik vositalar bilan ta’minlangan, guruxlarda ishlash usulini qo’llash mumkin bo’lgan auditoriya. Monitoring va baholash og’zaki savollar, blis-so’rov 83 6.2. « Elastik simmetriya turlari. Bir jinsli izotrop jism uchun umumlashgan Guk qonuni. Izotrop jismning texnik o’zgarmaslari. Klapeyron, Kastilyano va Betti formulalari » mavzusining texnologik xaritasi Ish bosqich- lari O’qituvchi faoliyatining mazmuni Tinglovchi faoliyatining mazmuni 1-bosqich. Mavzuga kirish (20 min) 1.18. O’quv mashg’uloti mavzusi, rejasi, pedagogning vazifasi va talabaning o’quv faoliyati natijalarini aytadi. 1.19. Baxolash mezonlari (1 – ilova). 1.20. Mavzuni jonlashtirish uchun «Blis-so’rov» savollarini beradi. Blis-so’rov usulida natijasiga ko’ra tinglovchilarning nimalarda adashishlari, xato qilishlari mumkinligining tashxizini amalga oshiradi (2-ilova). 1.21. Texnika-insert usulida mavzu bo’yicha ma’lum bo’lgan tushunchalarni faollashtiradi. (3- ilova ). Tinglaydilar. Yozib oladilar. Tinglaydilar. Yozib oladilar. Aniqlashtiradilar, savollar beradilar. 2 -bosqich. Asosiy bo’lim (50 min) 2.1. Savol yuzasidan ma’ruza qiladi. 2.2.Ma’ruza rejasining hamma savollar bo’yicha tushuncha beradi. (4 - ilova). 2.2. Ma’ruzada berilgan savollar yuzasidan umumlashtiruvchi xulosa beradi. (5 - ilova). 2.4.Tayanch iboralarga qaytiladi. 2.5. Talabalar ishtirokida ular yana bir bor takrorlanadi. Tinglaydilar. Javob beradilar Yozadilar. UMKga qaraydilar Har bir tayanch tushuncha va iboralarni muhokama qiladilar. 3-bosqich. Yakunlovchi (10 min) c. Mashg’ulot bo’yicha yakunlovchi xulosalar qiladi. Mavzu bo’yicha olingan bilimlarni qayerda ishlatish mumkinligi ma’lum qiladi. 3.2. Mavzu bo’yicha bilimlarni chuqurlashtirish uchun adabiyotlar ro’yxatini beradi. 3.3. Keyingi mazvu bo’yicha tayyorlanib kelish uchun savollar beradi. Savollar beradilar. UMKga qaraydilar. UMKga qaraydilar. Uy vazifalarini yozib oladilar 84 Elastik simmetriya turlari. Bir jinsli izotrop jism uchun umumlashgan Guk qonuni. Izotrop jismning texnik o’zgarmaslari. Klapeyron, Kastilyano va Betti formulalari Reja: 1. Elastik simmetriya turlari. 2. Bir jinsli izotrop jism uchun umumlashgan Guk qonuni. 3. Izotrop jismning texnik o’zgarmaslari. 4. Klapeyron, Kastilyano va Betti formulalari Adabiyotlar: 1, 2, 3, 4 Tayanch iboralar: Elastik simmetriya, izotrop jism, umumlashgan Guk qonuni, texnik o’zgarmaslar, Klapeyron, Kastilyano va Betti formulalari 1-ilova Baholash mezoni: Har bir savol javobiga - 2 ball Har bir qo’shimcha fikrga - 2 ball Har bir javoni to’ldirishiga - 1 ball 2-ilova . 3-ilova Insert texnikasi bo’yicha mavzuni o’qib chiqing va jadvalni to’ldiring. № Asosiy tushunchalar Belgi 1. Simmetriya 2. Izotrop jism 3. Ortotrop jism 4. Anizotrop jism 5. Yung moduli 6. Puasson koeffisienti 7. Guk qonuni Insert jadvali qoidasi Mavzuni jonlashtirish uchun blist so’rov savollari 1. Tabiatdan simmetriyaga misol keltiring? 2. Biz bilgan simmetriya turlari qaysilar? 3. Materiallar qarshiligi kursida qaysi texnik o’zgarmaslar bilan tanishgansiz? 4. Qanday jismlar izotrop jismlar deyiladi? 5. Elastiklik nazariyasida jismning xususiyatlari qanday tanlab olinadi? 6. Gukni sim ustida o’tkazgan tajribasidan nima xulasaga kelgan? V- avval olgan bilimiga to’g’ri keladi. + - yangi ma’lumot -- - olgan bilimiga qarama-qarshi ? – tushunarsiz (aniqlanishi zarur bo’lgan ma’lumotlar) 85 4-ilova Elastik simmetriya turlari. 1 0 . Bitta elastik simmetriya tekisligiga ega bo‘lgan jism. Faraz qilaylik, jism elastik simmetriya tekisligiga ega bo‘lsin. Shu tekislik bilan 2 1 x x koordinat tekisligini ustma-ust qo‘yamiz. U holda, agar 3 x o‘qining yo‘nalishini teskarisiga almashtirsak, ya’ni koordinatalarni 3 ' 3 2 ' 2 1 ' 1 , , x x x x x x kabi almashtirsak, ) ( ij w elastik potensial o‘zgarmaydi. Lekin bunday almashtirishda ko‘chish vektori komponentalaridan 1 u va 2 u lar o‘zgarmaganlari holda 3 u komponenta ishorasini almashtiradi, ya’ni 3 ' 3 2 ' 2 1 ' 1 , , u u u u u u tengliklar o‘rinli bo‘ladi. Bunday holatda deformatsiya tenzori komponentalaridan indeksda "3" raqami bir marta qatnashganlarining ham ishoralari teskarisiga almashadi, deformatsiya tenzorining qolgan komponentalari o‘zgarmaydi, ya’ni . ; ; ; ; ; 31 ' 31 23 ' 23 12 ' 12 33 ' 33 22 ' 22 11 ' 11 Demak, k ij ko‘paytma ishorasini almashtiradi, qachonki agar ijk indekslari orasida "3" indeksi toq son marta qatnashsa. Bunday holda elastik potensialning (4.37) ifodasida hadlar o‘z ishoralarini almashtiradi. U holda ) ( ij w elastik potensial o‘zgarmasdan qolishi uchun ijk c elastik o‘zgarmaslar tenzorining indekslarida "3" raqami bir yoki uch marta qatnashgan komponentalari nolga teng bo‘lishlari kerak. Bundan oldingi paragrafda keltirilgan 1 - sxemadan bunday komponentalar soni 8 ta ekanligi ko‘rinadi. Shunday qilib, bitta elastik simmetriya tekisligiga ega bo‘lgan jism uchun, koordinat o‘qlari yuqorida aytilganidek yo‘naltirilganda (oriyentatsiya qilinganda elastik o‘zgarmaslarning joylashish sxemasi quyidagi ko‘rinishni oladi): 1212 2331 2323 3312 3333 2212 2233 222 1112 1133 1122 1111 0 0 0 0 0 0 0 C C C C C C C C C C C C (4.40) Demak, bitta elastik simmetriya tekisligiga ega bo‘lgan jismlar uchun, bu tekislik bilan koordinat tekisliklaridan biri ustma-ust qo‘yilganda elastik o‘zgarmaslar soni 13 tagacha qisqarar ekan. 2 0 . Ikkita o‘zaro perpendikular elastik simmetriya tekisligiga ega bo‘lgan jism. Faraz qilaylik jism ikkita simmetriya tekisligiga ega bo‘lsin. Ular bilan 2 1 x x va 3 1 x x koordinat tekisliklarini ustma-ust qo‘yamiz. Ko‘rinib turibdiki, bu holda ijk c elastik o‘zgarmaslardan indekslarida "3" yoki "2" raqamlari toq son marta qatnashganlari nolga aylanadi. 2-Sxema dan ko‘rinadiki, qoshimcha ravishda nolga aylanadigan o‘zgarmaslar 4 ta va bu holda elastik o‘zgarmaslarning joylashish sxemasi… SXEMA - 3 1212 2323 3333 2233 222 1133 1122 1111 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C C C C C C C C (4.41) Demak, bu holda elastik o‘zgarmaslar soni 9 ta bo‘ladi. 3 0 . Uchta ortogonal simmetriya tekisligiga ega bo‘lgan jism. 86 Oxirgi (4.40) va (4.41) sxemalardan ko‘rinadiki, agar jism o‘zaro perpendikular ) ( 3 1 2 1 x x va x x simmetriyalariga ega bo‘lsa, ijk c elastik o‘zgarmaslardan indekslarida "1" raqami yoki uch marta qatnashganlar ham ) , , , ( 2331 3312 2212 1112 C C C C nolga aylanadi. Demak, agar jismda ikkita o‘zaro ortogonal elastik simmetriya tekisligi mavjud bo‘lsa, bu tekisliklarga ortogonal uchinchi tekislik ham elastik simmetriya tekisligidan iborat bo‘ladi. Uchta ortogonal elastik simmetriya tekisligiga ega bo‘lgan ortotrop jism deyiladi. Shuni alohida ta‘kidlash lozimki, agar jism elastik simmetriya tekisliklariga ega bo‘lsa, lekin ular koordinat tekisliklari bilan ustma-ust qo‘yilmagan bo‘lsa, elastik o‘zgarmaslar soni kamaymaydi va ularning soni 21 taligicha qoladi. Demak, elastik o‘zgarmaslar sonini kamaytirish uchun koordinat tekisliklarini albatta elastik simmetriya tekisliklari bilan ustma-ust qo‘yish kerak. 4 0 . Bitta elastik simmetriya tekisligi va unga ortogonal simmetriya o‘qiga ega bo‘lgan jism. 5 0 . Ixtiyoriy yo‘nalish elastik simmetriya o‘qi bo‘lgan jism. Bir jinsli izotrop jism uchun umumlashgan Guk qonuni. Elastik jism o‘zining elastik xususiyatlariga nisbatan bir jinsli deyiladi, qachonki agar ushbu xususiyatlar jismning hamma nuqtalarida bir xil bo‘lsa, ya’ni jismning elastik o‘zgarmaslari jism nuqtalarining koordinatalariga bog‘liq bo‘lmasa. Bir jinsli jism anizotrop yoki izotrop bo‘lishi mumkin. Jism izotrop deyiladi, qachonki agar uning elastik o‘zgarmaslari bilan xarakterlanuvchi elastik xisusiyatlari jism ixtiyoriy nuqtasidan chiquvchi hamma yo‘nalishlar bo‘yicha bir xil bo‘lsa. Bundan ko‘rinadiki, bir jinsli izotrop jismning elastik o‘zgarmaslari koordinat o‘qlari yo‘nalishiga bog‘liq bo‘lmaydi. Elastik potensiyal ) ( ij W invariant bo‘lganligi va chiziqli - elastik jism uchun deformatsiya tenzori komponentalarining ikkinchi tartibli funksiyasi (ko‘phad) bo‘lganligi uchun, bir jinsli izotrop jism uchun bu funksiyani deformatsiya tenzorining chiziqli va kvadratik invariantlaridan tuzish mumkin: ), ( 2 ) ( 2 1 2 2 1 ij ij J W (4.42) bu yerda va - o‘zgarmaslar; ) ( 1 ij J va ) ( 2 ij J - deformatsiya tenzorining chiziqli va kvadratik invariantlari: , ) ( 1 ij ij i ij J (4.43) . 2 1 ) ( 2 k ij jk i j ik k ik ij ij ij J Lekin, chiziqli invariantning kvadratini . ) ( 1 k ij ki ij ij J (4.44) ko‘rinishda tasvirlab hamda (4.43) ning ikkinchi tengligini hisobga olib, (4.42) ifodani quyidagicha yozish mumkin: k ij jk i j ki k ij W ) ( 2 1 (4.45) Ushbu (4.45) - bir jinsli izotrop jism uchun elastik potensial ifodasini elastik potensialning umumiy - (4.37) ifodasi bilan solishtirib bir isotrop jism uchun elastik o‘zgarmaslar tenzori komponentalarini topamiz ) ( jk i j ki k ij ijk c (4.46) Bu esa to‘rtinchi rang izotrop tenzordan iboratdir. Uning komponentalari Lame koeffitsiyentlari deb ataluvchi ikkita va o‘zgarmaslar orqali aniqlanadi. Bu holda elastik o‘zgarmaslarning joylashish sxemasi quyidagi ko‘rinishni oladi: 6-S X E M A 87 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 u u u (4.47) Elastik potensialning (4.44) ifodasini (4.29) Grin formulasiga qo‘yib, k jk i j ik k ij ij ) ( (4.48) ifodaga ega bo‘lamiz. Ammo kk k k - hajmiy deformatsiya va , , ij k jk i ij k j ik ekanliklari uchun (4.48) formula , 2 ij ij ij (4.49) ko‘rinishni oladi. Xuddi ana shu ifoda bir jinsli izotrop jism uchun Guk qonunini ifodalaydi va bu qonunning olti algebraik tenglamalaridan iborat 31 31 33 33 23 23 22 22 12 12 11 11 2 ; 2 ; 2 ; 2 ; 2 ; 2 (4.50) Guk qonunining (4.50) ifodasi ij larga nisbatan yechilsa, . 2 1 ; ) ( 2 1 ) ( ) 2 3 ( 1 ; 2 1 ; ) ( 2 1 ) ( ) 2 3 ( 1 ; 2 1 ; ) ( 2 1 ) ( ) 2 3 ( 1 31 31 22 11 33 33 23 23 33 11 22 22 12 12 33 22 11 11 (4.51) Yuqoridagi (4.50) tenglamalar bir jinslimas izotrop jism uchun ham o‘rinlidir. Bu holda , Lame koeffitsiyentlari jism qaralayotgan nuqtaning i x koordinatalariga bog‘liq bo‘ladi. Agar koordinat o‘qlari deformatsiya tenzorining bosh o‘qlari bilan ustma-ust qo‘yilsa, 0 31 23 12 bo‘ladi va (4.50) ga asosan 0 31 23 12 ifodalarga ega bo‘lamiz. Bu esa kuchlanish tenzorining ham bosh o‘qlari koordinat o‘qlari bilan ustma-ust tushishini ko‘rsatadi. Demak, izotrop jismning har bir nuqtasida kuchlanish va deformatsiya tenzorlarining bosh o‘qlari ustma-ust tushadi. Izotrop jismning texnik o‘zgarmaslari. Elastik jism izotermik yoki adiabatik deformatsiyalanishi mumkin. Har ikkala holda ham elastik potensialning musbatligini, ya’ni ixtiyoriy ij lar uchun 88 0 ) ( ij W ekanligini isbotlash qiyin emas. Elastik potensialning musbatligidan va Lame koeffitsiyentlarining musbatligi ) 0 0 ( va ekanliklari kelib chiqadi. Endi (4.49) tenglikda i va j indekslarni bir-biriga tenglab, ii ii 2 3 ifodani olamiz. Ma’lumki, , ii ya’ni ii belgilashni kiritamiz. U holda yuqoridagi tenglikdan ) 2 3 ( yoki k k 0 3 2 3 (4.52) ifodaga ega bo‘lamiz. Bu yerda ii 3 1 3 1 0 o‘rtacha normal kuchlanish; 0 3 1 k hajmiy siqilish koeffitsiyenti. Demak, (4.52) dan ko‘rinadiki, - hajmiy deformatsiya izotrop jismning ixtiyoriy elastik deformatsiyalanishida faqat kuchlanish tenzorining invariantigagina bog‘liq bo‘ladi. Bu bog‘lanish faqatgina hajmiy siqilish koeffitsiyenti bilangina aniqlanadi. Endi sof siljishda kuchlanish tenzori qanday bo‘lishini tekshiramiz. Sof siljish 2 1 x x tekisligida sodir bo‘lsin. Bu holda kuchlanish tenzorining 21 12 dan tashqari hamma ij komponentalari nolga teng bo‘ladi. Demak, 0 va (4.52) ga asosan 0 . U holda (4.50) Guk qonuniga asosan 21 12 dan tashqari hamma ij lar nolga teng va , 2 12 12 bu yerda 1 12 0 2 x va 2 0x o‘qlari yo‘nalishlari orasidagi siljish burchagi. Ushbu tenglikka asoslanib Lamening - elastik o‘zgarmasini siljishdagi elastiklik moduli deb atashadi va G orqali belgilaydilar G . Kuchlanish tenzori prizmatik brusning bir o‘qli cho‘zilishida qanday bo‘lishini tekshiraylik. Agar 3 0x o‘qini brus o‘qi bilan ustma-ust qo‘ysak, u holda qafat 0 33 (cho‘zilishda kuchlanish musbat), boshqa ij larning hammasi nolga teng. Demak, (4.52) dan 33 2 3 1 G U holda Guk qonunining (4.51) ko‘rinishidan ; ) 2 3 ( ; ) 2 3 ( 2 33 33 33 22 11 G G G G G . 0 31 23 12 Bu yerda ko‘rinadiki, bir o‘qli kuchlanish holatida deformatsiya tenzori bir o‘qli bo‘lmaydi. Yuqoridagi tengliklarga quyidagi belgilashlarni kiritamiz. ) ( 2 , ) 2 3 ( G v G G G E (4.54) 89 Bu yerdagi E - kattalik bo‘ylama elastiklik moduli yoki Yung moduli, v - kattalik ko‘ndalang deformatsiya koeffitsiyenti yoki Puasson koeffitsiyenti deyiladi. Yuqoridagi munosabatlar (4.54) ni hisobga olganda xuddi materiallar qarshiligi kursidagidek yoziladi. 33 33 22 11 33 1 v E E ; Kiritilgan beshta V E K G , , , , o‘zgarmaslardan faqat ikkitasi - va largina mustaqildir (o‘zaro bo‘g‘lanmagan). Shuni ta‘kidlash lozimki, tajribadan E va V larni aniqlash oson. Shuning uchun Lame koeffitsiyentlarini ular orqali ifodalash foydalidir: ; ) 1 ( 2 v E G , ) 2 1 )( 1 ( 2 1 2 v v vE v v (4.55) hamda ) 2 1 ( 3 v E k Bu yerdan 0 va 0 E bo‘lgani uchun 0 1 v va 0 2 1 v ; demak, . 5 , 0 1 v Lekin, (4.54) ga asosan 0 v bo‘lgani uchun Puasson koeffitsienti uchun 5 , 0 0 v tengsizlikka ega bo‘lamiz. Bu tengsizlik tajribadan ham tastiqlangan. Kiritilgan K V E , , - kattaliklar izotrop jismning texnik elastik o‘zgarmaslari, yoki texnik o‘zgarmaslar deb yuritiladi. Ana shu texnik kattaliklar yordamida (4.51) ifodalarni soddaroq ko‘rinishda yozish mumkin. Guk qonunining (4.49) ko‘rinishini ij larga nisbatan yechib, ij ij ij 2 3 2 1 (4.56) tenglikni olamiz va bunga (4.55) larni qo‘yib, ij ij ij v v E ) 1 ( 1 (4.57) ga ega bo‘lamiz. Endi shu (4.57) ni yoyib yozsak yoki (4.51) va lar o‘rniga texnik o‘zgarmaslardan foydalansak, Guk qonunining ko‘p ishlatiladigan: ; 1 ; ) ( 1 ; 1 ; ) ( 1 23 23 33 11 22 22 12 12 33 22 11 11 E v v E E v v E (4.58) shakliga ega bo‘lamiz. 4.2 - jadvalda ba’zi materiallar ushun G E, va V kattaliklarning tajribadan aniqlangan qiymatlari keltirilgan. 4.2-jadval. Ba‘zi materiallar uchun G E, va V kattaliklarning tajribaviy qiymatlari. Material nomi Bo‘ylama elastiklik moduli E 10 9 Pa Siljish modul i G 10 9 Pa Puasson koeffitsiyen ti V Uglerodli po‘lat... 2,02,1. 8,1 0,240,28 90 Legirlangan po‘lat…………... 2,1 8,1 0,250,30 Po‘lat quyma….. 1,75 - - Kulrang cho‘yan 1,151,60 4,5 0,230,27 Dyuraluminiy (katanniy) 0,78 2,7 - Aluiminiy (katanniy) 0,69 2,62, 7 0,320,36 Mis (prokatanniy) 1,1 4,0 0,310,34 Mis (sovuq tortilgan) 1,3 4,9 - Quyma mis 0,84 - - Fosfortli bronza 1,15 4,2 0,320,35 Latun (sovuq tortilgan) 0,910,99 3,53, 7 0,320,42 Qo‘rg‘oshin 0,17 0,70 0,42 Shisha 0,56 2,2 0,25 Kauchuk 0,00008 - 0,47 Beton, yuk 1.10 05 Pa 1,5.10 05 Pa 2.10 05 Pa 0,1460,1 96 0,1640,2 14 0,1820,2 32 - - - - - - Yog‘och (tolalar bo‘ylab) 0,10,12 0,055 - Yog‘och (tolalarga ko‘ndalang) 0,0050,0 1 - - Download 1.83 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling