Alisher navoiy nomidagi samarqand davlat
Download 1.83 Mb. Pdf ko'rish
|
Elastiklik nazariyasi
- Bu sahifa navigatsiya:
- Insert jadvali qoidasi 4-ilova Matn Qutb koordinatalaridagi tekis masalaning asosiy tenglamalari
- 2. Uchiga to‘plangan kuch yuklangan pona
Q 1 P kuchi va qaralayotgan kesim (chizma shtrixlangan) og‘irlik markazida nisbatan ekssentrisiteti tg x e 6 1 bo‘lgan uchburchakli prizma og‘irlik markaziga qo‘yilgan N P 2 kuch. Ushbu eguvchi moment ifodasi quyidagicha bo‘ladi: 2 3 1 3 2 1 12 1 6 1 3 tg x x e P x P M z . Materiallar qarshiligi formulalariga asosan , Q ; 0 ; b J y S y J M F N z kes z xy yy z z xx bu yerda y -ko‘ndalang kesimning markaziy o‘z o‘qidan hisoblanuvchi o‘zgaruvchi; z J F , va y S kes z - ko‘ndalang kesimning mos ravishda yuzasi, inertsiya moment va kesilgan yuzaning statik momenti: . 4 1 2 1 4 2 ; 12 1 12 ; 2 2 2 2 2 3 3 3 y tg x y h b y S tg x bh J xtg bh F kes z z Ko‘ndalang kesim ixtiyoriy nuqtasining y va y koordinatalari o‘zaro quyidagicha bog‘langan: xtg y y 2 1 Endi oddiy almashtirishlardan keyin quyidagi natijani olamiz: . 0 ; 3 ; 2 2 3 3 1 1 2 yy xy xx x y ytg ctg y ctg ctg x ctg Quyida, chizmalarda biror berilgan const x sathda joylashgan gorizontal kesim uchun kuchlanishlarning elastiklik nazariyasi va materiallar qarshiligi formulalari O y x 7.12-chizma. 2 xtg P 1 3 x P 2 e x b=1 y 1/2 z y 171 bo‘yicha hisoblangan epurali tasvirlangan. Hisoblashlar uchun quyidagi berilgan qabul qilingan: . / ; / , 3 1 3 0 20 10 30 м кН м кН Yuqorida olingan formulalarni va ularga mos epuralarni solishtirib, quyidagi xulosalarni chiqaramiz: Normal xx kuchlanishlar uchun formulalar har ikkala holda ham bir xil. Materiallar qarshiligi kursida hisobga olinmaydigan normal yy kuchlanishlar xx kuchlanishlar bilan bir xil tartibga ega. Urinma xy kuchlanishlarning elastiklik nazariyasi va materiallar qarshiligi formulalari asosida qurilgan epuralari bir- biridan faqat qiymatlari bilangina farq qilmasdan, balki sifat jihatidan ham farq qiladi. Demak, qaralayotgan masalada materiallar qarshiligi formulalari asosidagi hisoblarni qabul qilib bo‘lmaydi. Burchakning berilgan 0 30 qiymatida xx kuchlanishlarning epurasi vertikal yoq tomonida cho‘zilish zonasiga ega. Bunday zonaning borligi mo‘rt jismlar (ayniqsa, to‘g‘onlar materiali odatda cho‘zilishga ishlamaydigan mo‘rt jismlardan iborat bo‘ladi) uchun juda xavfli. Burchakning qiymatini tanlash yo‘li bilan cho‘zuvchi kuchlanishlardan xalos bo‘lish mumkin. Elastiklik nazariyasining formulalaridan birinchisida y = 0 bo‘lganda, 0 xx bo‘lishini talab qilamiz. U holda 0 1 2 x ctg tenglamaga ega bo‘lamiz. Bu ndan va 1 larning ilgaridan berilgan qiymatlarida 0 x uchun quyidagi natijani olamiz . 35 ; 5 , 0 0 1 2 tg Shunday qilib, 0 35 bo‘lsa, to‘g‘onda cho‘zuvchi kuchlanishlar bo‘lmaydi. Adabiyotlar: 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. 6. Timoshenko S.P., Gudyer Dj. Teoriya uprugosti. M., Mir, 1975. 7. Aleksandrov A.V. Potapov V.D «Osnovы teorii uprugosti i plastichnosti» M.Vыs.shk. 1990g. 400st. 8. V.I. Samul «Osnovы teorii uprugosti i plastichnosti» M. Vыs.shk. 1982g. 264 st. 9. S.P.Rekach. Rukovodstvo k resheniyu zadach po teorii uprugosti. M. 1977 g. O O x x xx xx 30x 10x yy 10x 10x 17.3x 13x 7.13-chizma. 7.14-chizma. yx yx y y x x yy 172 7- AMALIYOT DARSI Elastiklik nazariyasining qutib koordinatalaridagi tekis masalasi. Elastiklik nazariyasining qutib koordinatalaridagi tekis masalasi mavzusining texnologik modeli Vaqt: 2 soat Talabalar soni: 15-30 ta O’quv mashg’ulot shakli Amaliy mashg’ulot O’quv mashg’ulot rejasi 1. Qutb koordinatalaridagi tekis masalaning asosiy tenglamalari 2. Uchiga to‘plangan kuch yuklangan pona masalasi. 3. To‘plangan kuchning yarim tekislikka ta’siri (Flaman masalasi) 4. Ichki va tashqi tekis bosimlar ta’siri ostidagi qalin devorli quvur (Lame masalasi) 5. Doiraviy teshikli plastinaning cho‘zilishi (Kirch masalasi) 6. Elastiklik jism masalalarni qutb koordinatalar yordamida yechish. 7. Mustaqil ishlash uchun topshiriqlar O’quv mashg’ulot maqsadi: Elastiklik nazariyasining qutb koordinatalaridagi tekis masalalarini yechish bilan tanishtirish va mavzuga doir masalalalar yechish Pedagogik vazifalar: Asosiy tenglamalarning tekis masallalar uchun qutb koordinatalardagi ifodasi bilantanishish va bu tenglamalar yordamida bir nechta masalalar yechish O’quv faoliyat natijalari: Asosiy tenglamalarning tekis masallalar uchun qutb koordinatalardagi ifodasi bilantanishish va bu tenglamalar yordamida masalalar yechish haqida ma’lumotga ega bo’ladi yechimlardan xulosalar chiqaradi Ta’lim usullari Muammoli usul, suhbat, munozara, aqliy hujum Ta’limni tashkil etish shakli Ommaviy, jamoaviy, guruhli, individual. Ta’lim vositalari Doska, masalalar to’plami, ma’ruza matni, tarqatma materiallar, o’quv materiallar. Ta’lim berish sharoiti Guruhlarda ishlashga mo’ljallangan xona. 173 Monitoring va baholash Yozma nazorat: masalalar yechish, test Og’zaki nazorat: tezkor-so’rov Elastiklik nazariyasining qutib koordinatalaridagi tekis masalasi mavzusining texnologik xaritasi Ish bosqichlar i va vaqti Faoliyat mazmuni ta’lim beruvchi ta’lim oluvchilar 1-bosqich. O’quv mashg’ulo tiga kirish (15 daq.) 1.1.Mavzuning nomi, maqsad va kutilayotgan natijalarni yetkazadi. 1.2.Talabalar bilimini suhbat shaklida faollashtiradi (№2 ilova). Muammolarni yechish uchun talabalarning egallagan bilimlarini yetarliligini aniqlaydi Tinglaydilar, yozib oladilar 2-bosqich. Asosiy (55 daq.) 2.1. Topshiriqni o’qib beradi va berilganlarni doskaga yozadi (№ 4ilova). 2.2. Muammoni yechish yo’llarini izlashni tashkil etadi: birinchi kichik muammoni ifodalaydi. Muammolarni yechish yo’llarini izlashni tashkillashtiradi. 2.3. Muammoni yechish vaqtida to’g’ri yechimlarga e’tibor beradi, xatolarni ko’rsatadi. Talabalar bilan birgalikda javoblar to’liqligini baholaydi, savollarga javob beradi. Savollarga javob beradi. Muammoni yechish bo’yicha o’z fikrlari-ni beradi Munozara qila- dilar, tahlil qiladilar, xulo-sa chiqaradilar. 3 - bosqich. Yakuniy (10 daq.) 3.1.Mavzu bo’yicha yakun qiladi, qilingan ishlarni kelgusida kasbiy faoliyatlarida ahamiyatga ega ekanligi muhimligiga talabalar e’tiborini qaratadi. 3.2. Uyda bajarish uchun topshiriq (№ ilova) beradi Tinglaydilar. Topshiriqni yozadilar Elastiklik nazariyasining qutib koordinatalaridagi tekis masalasi REJA: 1. Qutb koordinatalaridagi tekis masalaning asosiy tenglamalari 2. Uchiga to‘plangan kuch yuklangan pona masalasi. 3. To‘plangan kuchning yarim tekislikka ta’siri (Flaman masalasi) 4. Ichki va tashqi tekis bosimlar ta’siri ostidagi qalin devorli quvur (Lame masalasi) 5. Doiraviy teshikli plastinaning cho‘zilishi (Kirch masalasi) 6. Elastiklik jism masalalarni qutb koordinatalar yordamida yechish. 7. Mustaqil ishlash uchun topshiriqlar 174 Adabiyotlar: 1-5. Tayanch iboralar: Muvozanat tenglamalari, Koshining differensial munosabatlari, Guk qonuni, deformasiyalarning uzviylik tenglamalari, Flamen masalasi, Lame masalasi, Kirsh masalasi. Baholash mezoni: Har bir savol javobiga - 2 ball Har bir qo’shimcha fikrga - 2 ball Har bir javobni to’ldirishiga - 1 ball 2-ilova . 3-ilova Insert texnikasi bo’yicha jadvalni to’ldiring. № Asosiy tushunchalar Belgi 1. Tabiiy koordinatalar sistemasi 2. Radial deformasiya 3. Aylana deformasiya 4. Simmetrik pona 5. Elastik yarim tekislik 6. Eyler tipidagi tenglama Insert jadvali qoidasi 4-ilova Matn Qutb koordinatalaridagi tekis masalaning asosiy tenglamalari Mavzuni jonlashtirish uchun blits so’rov savollari 1. Qutb va dekart koordinatalari orasida qanday bog’lanish mavjud? 2. Elastiklik nazariyasi asosiy tenlamalariga qaysilar kiradi? 3. Koordinatalarni almashtirish haqida nimalar bilasiz? 4. Tekis deformasiya holatida asosiy tenglamalar qanday ko’rinishga keladi? 5. Tekis deformasiya holatida asosiy tenglamalar qanday ko’rinishga keladi? V- avval olgan bilimiga to’g’ri keladi. + - yangi ma’lumot ? – tushunarsiz (aniqlanishi zarur bo’lgan ma’lumotlar) 175 1 0 . Muvozanat tenglamalari. . 0 2 1 ; 0 1 r r r R r r r r r r r r r r 2 0 . Koshining differensial munosobatlari. . 1 ; 1 ; д дu r r дr д д дu r r u дr дu r rr 3 0 . Guk qonuni. ; ; 1 ; 1 2 2 r r rr rr rr v v E v E . 1 ; 1 ; 1 r r rr rr rr v E v E 4 0 . Dekart va qutb koordinatalaridagi kuchlanishlar orasidagi bog‘lanishlar. . 2 cos 2 sin ) ( 2 1 ; 2 sin cos sin ; 2 sin sin cos 2 2 2 2 xy yy xx r xy yy xx xy yy xx rr yoki . 2 cos 2 sin ) ( 2 1 2 sin cos sin 2 sin sin cos 2 2 2 2 r rr xy r rr yy r rr xx 5 0 . Deformatsialarning uzviylik tenglamalari. Tekis kuchlangan holatda massaviy kuchlar o‘zgarmas yoki nolga teng bo‘lganlarida defor-matsialarning uzviylik tenglamasining kuchlanishlardagi ifodasi chiqarilgan va uning ko‘rinishi 0 ) ( 2 yy xx (8.14) Bu yerdan qutb koordinatalari sistemasida Laplas operatori quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi. 2 2 2 2 2 2 1 1 д д r дr д r дr д 176 Shunday qilib qutb koordinatalari sistemasida deformatsiyalarning uzviylik tenglamasi . 0 1 1 2 2 2 2 2 rr д д r дr д r дr д Xuddi Dekart koordinatalari sistemasida tekis masalani yechishdagi kabi, uch noma’lumli uch tenglama sistemasini, kuchlanishlar funksiyasiga nisbatan, bitta bigarmonik tenglamaga keltirish mumkin 0 2 2 yoki yoyilgan ko‘rinishda . 0 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 д д r дr д r дr д д д r дr д r дr д Bunda ) , ( r kuchlanishlar funksiyasi orqali kuchlanishlar quyidagicha ifodalanadilar: . 1 1 1 ; ; 1 1 2 2 2 2 2 2 2 дr д r дr д д д r дrд д r дr д д д r дr д r r rr Quyida ana shu formulalar va tenglamalar yordamida konkret masalalarni yechishga misollar keltiramiz. 2. Uchiga to‘plangan kuch yuklangan pona 1 0 . Simmetrik ponaning uchiga qo‘yilgan kuch bilan siqilishi. Qalinligi 1 b va yoyilish burchagi 2 bo‘lgan va uchiga x 0 simmetria o‘qi bo‘ylab yo‘nalgan P kuch bilan yuklangan tekis ponani qaraymiz. Ponaning o‘ng chetida mahkamlanish sohasidagi kuchlangan deformatsialangan holatni qaramaslik uchun, ponani x 0 o‘qi bo‘ylab chegaralanmagan holda davom etgan deb hisoblaymiz. Ponaning yon yoqlari yuklanmaganliklari sababli bu yoqlardagi chegaraviy shartlar quyidagicha yoziladi. . 0 r da sin ) , ( Br r Kuchlanishlarni hisoblaymiz x 2 1,71P/c a r r P 1,95P/r 1,95P/c x 1 x 1 =c a) b) 0,456P/c rr 1,87P/c 11 12 x 1 =c O 1.88P/r 177 ; cos 2 ) sin cos (cos sin 1 ) cos sin ( 1 sin 1 2 r B r B B r Br Br д д r B r rr ; 0 sin B r r r . 0 ) cos (sin ) cos sin ( 1 1 B дr д Br Br r дr д д д r дr д r Ushbu formulalardan ko‘rinadiki, ponaning hamma nuqtalarida 0 r tenglik o‘rinli bo‘lganliklari sababli chegaraviy shartlar avtomatik tarzda bajariladi. Kuchlanishlar funksiyasi tarkibidagi B o‘zgarmas ponadan kesilgan r radiusli silindrik sirtning muvozanat shartlaridan topiladi: . 2 sin 2 1 2 cos B d r P rr Bu yerdan , 2 sin 2 P B u holda yechim quyidagi ko‘rinishni oladi . 0 ; 0 ; ) 2 sin 2 ( cos 2 r rr r P Agar P kuchi pona uchida kichik a radiusli silindrik sirtda taqsimlangan kuchlarning teng ta’sir etuvchisi bo‘lsa, olingan yechim masalaning aniq yechimidan iborat bo‘ladi. Kuchlanish tenzorining Dekart koordinatalari sistemasidagi komponentalarini topish uchun 2 2 sin 2 0 k belgilashni kiritamiz. , ; ; 4 2 4 2 4 3 r k y Px r k Pxy r k Px o xy o yy o xx bu yerda . ) ( 2 2 2 4 y x r Yuqoridagi (chizmada) yoyilish burchagi 0 15 bo‘lgan pona uchun r radiusli silindrik kesimdagi rr kuchlanishlarning va c x 1 kesimdagi xx va yy kuchlanishlarning epyuralari keltirilgan. Bu epyuralardan ko‘rinadiki, xx normal kuchlanish ko‘ndalang kesim bo‘ylab tekis taqsimlanmaydi. Eng katta xx kuchlanish kesimning markazida yuzaga keladi va 0 15 bo‘lgandagi F P xx r o ) ( o‘rtacha kuchlanishdan 4,3% katta bo‘ladi. Qaralgan masala Michell masalasi deb yuritiladi. 2 0 . Ponaning uchiga qo‘yilgan kuch ta’siridagi egilishi. Ponani eguvchi (chizma) ponaning x 0 simmetriya o‘qiga nisbatan qiyshiqsimmetrik yuklamadan iborat. Shuning uchun kuchlanishlar funksiyasini ga nisbatan toq qilib 178 cos ) , ( 1 r B r ko‘rinishda qabul qilamiz. Bu funksiyaga quyidagi kuchlanishlar mos keladi. . 0 , sin 2 1 r rr r B Kuchlanishlar bunday bo‘lganda pona yoqlaridagi chegaraviy shartlar bajariladi. Noma’lum o‘zgarmas - 1 B pona kesilgan qismining muvozanat shartlaridan topiladi (b - chizma): , 0 sin d r P rr bundan sin 2 P B va demak . 0 , ) 2 sin 2 ( 2 sin 2 r rr P Quyidagi belgilashni kiritamiz: 2 2 sin 2 k u holda kuchlanishlar tenzorining Dekart koordina-talaridagi komponentalari uchun 4 2 4 3 4 2 ; ; kr Pxy kr Py kr y Px xy yy xx ifodalarga ega bo‘lamiz, bu yerda 2 2 2 4 ) ( y x r . Yuqoridagi chizmalarda yoyilish burchagi 0 15 bo‘lgan pona uchun r radiusli silindrik kesimdagi rr kuchlanishlar va c x 1 kesimdagi xx va xy kuchlanishlarning epyuralari keltirilgan. Eng katta urinma kuchlanish - xy kesimning chetki nuqtalarida yuzaga keladi va elementar nazariya bo‘yicha balka ko‘ndalang kesimi og‘irlik markazidagi kuchlanishlardan deyarli ikki barobar katta bo‘ladi. Va aksincha, elementar nazariya bo‘yicha hisoblangan eng katta normal xx kuchlanish, formula bo‘yicha hisoblangan kuchlanishga nisbatan biroz katta bo‘ladi. x 2 19,9P/c 5,28P/c 21,8P/r r P a) b) c) d rr 11 12 x 1 =c rr x 1 179 Bu masalaning yechimi ham 1902 yilda Michell tomonidan olingan. Bu yechim masalaning aniq yechimidan iborat bo‘ladi, agar pona o‘zining mahkamlangan uchida qonun bo‘yicha taqsimlangan yuklama ta’siri ostida bo‘lsa. Bu shart bajarilmagan holda yechim faqat ponaning mahkamlangan uchidan yetarli darajadagi uzoqlikda joylashgan kesimlari uchun aniq yechimdan iborat bo‘ladi. Olingan yechimlar asosida pona tekisligida uning uchiga ixtiyoriy yo‘nalishda qo‘yilgan P kuchi uchun masalaning yechimini olish mumkin. 3 0 . Ponaning uchiga qo‘yilgan moment ta’siridagi egilishi (Inglis masalasi). Bu safar ham Eri funksiyasini toq qilib qabul qilamiz: . 2 sin ) , ( C A r Bu funksiyaga quyidagi kuchlanishlar mos keladi 0 , 2 sin 4 2 r C rr , . 2 cos 2 2 2 r C r A r ushbu 0 r chegaraviy shartdan 2 cos 2 A C topiladi. Ikkinchi o‘zgarmas A ponaning kesilgan qismi muvozanat shartidan topiladi , 2 cos 2 cos 1 M d A rd r r bundan 2 2 tg M A va . 2 cos ) 2 2 2 ( 2 tg M C O‘zgarmaslarning topilgan qiymatlariniga qo‘yamiz . 2 cos 2 cos 1 ) 2 2 ( , 0 , 2 cos ) 2 2 ( 2 sin 2 2 2 tg r M tg r M r rr Inglis tomonidan olingan bu yechim aniq bo‘ladi, agar ponaning mahkamlangan uchiga va uning uchidagi kichik a radiusli silindrik sirtga taqsimlangan kuchlar qo‘yilgan bo‘lsa. Bu kuchlar qarama-qarshi yo‘nalgan M momentlarga keltiriladi. 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