Alisher navoiy nomidagi samarqand davlat
Prizmatik brusning o‘z og‘irligi va o‘qi bo‘ylab qo‘yilgan kuch ta’sirida
Download 1.83 Mb. Pdf ko'rish
|
Elastiklik nazariyasi
Prizmatik brusning o‘z og‘irligi va o‘qi bo‘ylab qo‘yilgan kuch ta’sirida cho‘zilishi. Yuqorida qaralgan sodda masalalar Sen-Venan yarimteskari metodini qo‘llashga doir edi. Endi superpozitsia metodini qo‘llashga doir quyidagi masalani qarab chiqamiz: "Uzunligi bo‘lgan prizmatik brus o‘zining yuqori uchi bilan mahkamlangan va o‘zining og‘irlik kuchi, hamda erkin uchiga qo‘yilgan va brus o‘qi bo‘ylab yo‘nalgan p kuchi ta’siri ortida cho‘ziladi. Brusning kuchlangan- deformatsialangan holati aniqlansin". 144 Koordinatalar boshini brusning yuqori uchining og‘irlik markazida joylashtiramiz va 3 x o‘qini brus o‘qi bo‘ylab pastga yo‘naltiramiz. Sen-Venan prinsipi asosida p kuchni unga statik ekvivalent, intensivligi s p ( s - brus ko‘ndalang kesimi yuzasi) ga teng bo‘lgan va brusning pastki uchi bo‘ylab tekis taqsimlangan kuch bilan almashtiramiz. U holda masala chiziqli bo‘lganligi uchun uning yechimi keltirilgan masalalar yechimlarining yig‘indisiga teng bo‘ladi. Demak, superpozitsiya metodiga ko‘ra masalaning quyidagi yechimini olamiz: 1 0 . 0 ); ( 1 ); ( 31 23 12 3 33 3 22 11 gx E gx E v 2 0 . ); ( ); ( 3 2 2 3 1 1 gx x E v u gx x E v u . 2 1 2 2 2 2 1 2 3 3 3 x x v x g x E u Bunda kuchlanishlar uchun quyidagi qiymatlar qabul qilinadi: . , 0 3 33 31 23 12 22 11 gx O‘zgarmas kesimli to‘g‘ri brusning sof egilishi Koordinat sistemasining boshini brus chap uchining og‘irlik markaziga qo‘yamiz. Brusning o‘qi bo‘ylab 3 x o‘qini yo‘naltiramiz, 1 x va 2 x o‘qlarini esa ko‘ndalang kesimning bosh o‘qlari bo‘ylab yo‘naltiramiz . Brusning uchlariga miqdorlari teng va qarama-qarshi yo‘nalgan M momentlar 3 2 0x x tekisligida ta’sir qiladi. a) b) x 2 x 2 O v x 3 h x 1 c b 1- chizma v M M 145 Materiallar qarshiligi kursidan ma’lumki, brusning bunday yuklanishi sof egilish deyiladi va brusning ixtiyoriy ) ( k x k neqtasidagi kuchlanish tenzorining ij komponentalari 2 33 31 23 12 22 11 , 0 x E (1) ga teng. Bu yerda - brus egilgan o‘qining egrilik radiusi. Xuddi yuqoridagi masalalarda bo‘lgani kabi, (1) yechim elastiklik nazariyasining asosiy tenglamalarini qanoatlantishlarini, ya’ni bu yechim aniq yoki aniq emasligini tekshiramiz. Massaviy kuchlar hisobga olinmaydi. U holda Beltrami-Mitchell va muvozanat tenglamalari to‘g‘ridan-to‘g‘ri tekshirish yo‘li bilan qanoatlantirishlarini ko‘rish qiyin emas. i S j ij F n chegaraviy shartlar esa (1) ni hisobga olganda 3 33 3 2 1 , 0 , 0 n F F F (2) ko‘rinishni oladi. Brusning yon sirtlari sirt kuchlaridan xoli bo‘lsa, brusning yon sirtida 0 3 n bo‘lganligi uchun, (2) chegaraviy shartlar aynan qanoatlantiriladi va bu narsa masala shartiga mos keladi. Brusning chap va o‘ng uchlari uchun 1 3 n va demak, . 2 33 3 x E F (3) 146 ya’ni, brus uchlaridagi M momentlarga keltiriluvchi sirt kuchlari ko‘ndalang kesimda xuddi 33 kabi taqsimlangan bo‘lishlari kerak. Brusning ko‘ndalang kesimidagi eguvchi moment S x S x EI dx dx x E dx dx x M 1 1 2 1 2 2 2 1 2 33 (4) ga teng bu yerda 1 x I - brus ko‘ndalang kesimining 1 x bosh o‘qiga inersiya momenti. (4) dan: 1 1 x EI M . (5) Endi (1) ni . ; 2 1 31 23 12 33 22 o p E v ga qo‘yib, . 0 , 1 1 , 31 23 12 2 33 33 2 33 22 11 x E x v E v (6) Faraz qilaylik, о о о О , , nuqtaning atrofi bikr ko‘chishlarga ega bo‘lmasin. U holda, xuddi yuqoridagi kabi, ixtiyoriy к х К nuqtaning ko‘chishlari quyidagi tengliklar bilan aniqlanadi: . , , 3 2 3 2 2 2 1 2 3 2 2 1 1 1 2 1 x x u x x v x u x x v u (7) Brus o‘qi ustidagi nuqtalar uchun 0 2 1 x x . , , 2 3 2 3 2 3 1 1 2 2 0 0 x EI M x u u u x (8) Oxirgi tenglik brus egilgan o‘qining tenglamasidan iboratdir (elastik chiziq deb ham yuritiladi). Brusning biror а х 3 kesimini qaraymiz. Deformatsiyadan keyin bu kesim nuqtalari 2 33 1 3 1 х а а а х (9) 147 tekislikda joylashadilar, ya’ni ko‘ndalang kesim sof egilishda tekisligicha qoladi va uning 3 х o‘qiga og‘ish burchagining tangensi , 1 1 3 2 x J Ma E a dx dx tgv (10) chunki (9) ga ko‘ra 2 1 3 1 dx a dx Elastik (8) chiziqning а х 3 bo‘lgandagi burchak koeffitsiyenti . / 1 3 3 2 x a x EI a dx du tg (11) (10) va (11) lardan . 1 tgv tg Bundan elastik chiziq deformatsiyadan keyingi ko‘ndalang kesimga perpendikulyar ekanligi ko‘rinadi. Boshqacha aytganda sof egilishda brusning ko‘ndalang kesimlari elastik chiziqqa perpendikulyar tekis kesimlarga o‘tadilar. Egilishgacha brusning а х 3 ko‘ndalang kesimida b va h tomonlari 1 х va 2 х o‘qlariga parallel bo‘lgan to‘g‘ri to‘rtburchak ajratilgan deb tasavvur qilamiz (1- chizma). Egilishdan keyin, bu to‘g‘ri to‘rtburchak 2 1 b х , tomonlari, to‘g‘ri chiziqligicha qolganlari holda 2 1 1 1 1 2 2 vx b u b x bo‘lib, 1-chizmada ko‘rsatilgandek buriladi. To‘g‘ri to‘rtburchakning qolgan ikkita 2 2 h х tomonlari parabola yoylariga aylanadilar: . 4 2 1 2 2 2 2 1 2 2 1 2 h x v a h u h x Doiraviy prizmatik brusning buralishi masalasi. Faraz qilaylik, doiraviy prizmatik brusning chetki ko‘ndalang kesimlarida momentlarining qiymatlari teng ishoralari esa qarama-qarshi bo‘lgan juft kuchlar 148 ta’sir etsinlar. Bu holda brus buralib deformatsiyalanadi . Brusning yon sirti sirt kuchlaridan xoli 0 i F va massaviy kuchlar yo‘q 0 i f . Aniqlik uchun 3 x o‘qini brusning o‘qi bo‘ylab yo‘naltiramiz (2-chizma). Materiallar qarshiligi kursida masalaning elementar yechimini olish uchun quyidagi farazlar kiritiladi: bir-birlariga nisbatan buriladi va ularning radiuslari o‘zgarmaydi. Agar shu farazlarni to‘g‘ri deb hisoblasak, brusning biror ko‘ndalang kesimi ixtiyoriy nyqtasining ko‘chish vektori komponentalari . , , 0 3 3 1 2 3 2 1 u x x u x x u (12) formulalar bilan aniqlanadi. Bu yerda- -brusning uzunlik 2-chizma birligidagi o‘zgarmas buralish burchagi. Qabul qilingan (12) yechim elastiklik nazariyasining asosiy tenglamalarini qanoatlantirishini tekshiramiz. Koshining diffirensial bog‘lanishlaridan: . 0 . 2 1 2 1 , 2 1 2 1 , 0 , 0 , 0 , 0 33 22 11 2 3 1 1 3 31 1 2 3 3 2 23 12 33 22 1 1 11 х x u x u х x u x u x u (13) Agar (12) Sen-Venan shartlariga uzviylik tenglamalari qo‘yilsa, ular aynan bajariladi. Bundan tashqari, massaviy kuchlarning nolga tengligi (13) hisobga olinsa, A. Lame tenglamalarining ham qanoatlantirilishini ko‘rish qiyin emas. x 2 x 2 K(x k ) -M M M x 1 x 3 -u 1 -u 2 x 1 6.7-chizma. 149 Endi (13) ifodalar asosida Guk qonuniga ko‘ra 2 31 1 23 12 33 22 11 0 x x , , (14) formulalarga ega bo‘lamiz. Bu yerdan ko‘rinadiki, brusning istalgan ko‘ndalang kesimiga faqat ikkita 23 va 31 kuchlanishlar ta’sir qiladi. Brus yon sirtida 0 3 n ekanligini hisobga olib, (14) formulalarni xuddi . ; ; 3 3 33 2 2 22 1 1 11 n p n n p n n p n chegaraviy shartlarga qoyib hamda 0 i F ekanligidan 0 nj P ga ega bo‘lamiz. Bu yerda n P -normali n bo‘lgan maydonchadagi kuchlanish vektori. Demak, brusning yon sirti kuchlanishlardan xoli bo‘lishi kerak. Bu farq haqiqatan ham o‘rinli. Brusning chap va o‘ng chetki ko‘ndalang kesimlarida 1 0 3 2 1 n n n , . U holda (14) ni yana i ij nj n P ifodaga yana bir marta qo‘yib, (12) yechimga mos keluvchi sirt kuchlarini topamiz: . , , 0 3 1 2 2 1 n n n P x P x P (15) Shunday qilib, (12) yechim quyidagi xulosaga olib keladi: brusning chetki ko‘ndalang kesimlarida (14) qonuniyat bo‘yicha taqsimlangan faqat urinma kuchlanishlargina ta’sir etishlari kerak. Bu kuchlarning doira (ko‘ndalang kesim) markaziga nisbatan hisoblangan bosh momenti М va bosh vektori R lar quyidagicha aniqlanadi: , s s n ds x ds P R 2 1 1 s s n n s s n ds x x ds x P x P L ds x ds P R . , 2 2 2 1 2 1 1 2 1 2 2 Ammo 1 x va 2 x o‘qlari koordinatalar boshi bo‘lgan doira markazidan o‘tganliklari uchun doira yuzasining statik momentlari nolga teng bo‘ladilar, ya’ni 150 . 0 1 2 s s ds x ds x bundan tashqari s s r dr r ds x x I 2 4 2 2 2 2 2 1 0 - doira yuzining qutb inersiya momenti bo‘lgani uchun 0 2 1 0 I L R R , (16) formulaga ega bo‘lamiz. Ushbu formulalarda r -doira radiusi, 2 1 R R , -bosh vektor R ning 1 x va 2 x o‘qlaridagi proyeksiyalari. Brusning chetlarida tashqi kuchlarni (14) qonun asosida qo‘yish amalda deyarli mimkin emas. Lekin Sen-Venan prinsipi asosida (14) yechimni aniq deb hisoblash mumkin, agar statik ekvivalentlik shartlariga riyoa qilingan bo‘lsa. Ya’ni - o‘zgarmasni shunday tanlaymizki (bu mumkin), bunda qo‘yilgan kuchlar juftining M momenti chetki kesimlardan biriga teng ta’sir etuvchi L momentga teng bo‘lsin, ya’ni M I L 0 0 bundan 0 I M (17) Bu esa doiraviy prizmatik brusning buralishidagi Guk qonunidan iboratdir. Adabiyotlar: 1. R.I.Xolmurodov, X.X.Xudoynazarov “Elastiklik nazariyasi” I-II qism. Toshkent, fan, 2003 y. 29. Mamatqulov Sh. Elastiklik nazariyasidan ma’ruzalar. T.: Universitet, 1995. 30. Timoshenko S.P., Gudyer Dj. Teoriya uprugosti. M., Mir, 1975. 31. Aleksandrov A.V. Potapov V.D «Osnovы teorii uprugosti i plastichnosti» M.Vыs.shk. 1990g. 400st. 32. V.I. Samul «Osnovы teorii uprugosti i plastichnosti» M. Vыs.shk. 1982g. 264 st. 33. S.P.Rekach. Rukovodstvo k resheniyu zadach po teorii uprugosti. M. 1977 g. |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling