Bolehkah anda membezakan dengan jelas konsep dan perbezaan antara daya dalaman, tegasan dan terikan? Mari lihat semuanya hari ini.
1. Konsep daya dalaman
1. Definisi
Daya dalaman merujuk kepada daya interaksi (daya dalaman tambahan) antara bahagian bersebelahan dalam objek yang disebabkan oleh daya luaran. Daya yang dikenakan pada rod oleh dunia luar dipanggil daya luaran.
Mana-mana objek terdiri daripada zarah yang tidak terhingga banyak, terdapat daya interaksi antara mana-mana dua zarah bersebelahan dalam komponen, dan magnitud daya berkaitan dengan kedudukan relatif zarah. Apabila objek tertakluk kepada daya luar, objek berubah bentuk, kedudukan relatif zarah dalamannya berubah, dan daya interaksi antara mereka berubah dengan sewajarnya. Kami memanggil perubahan daya yang dihasilkan oleh daya luaran sebagai daya dalaman tambahan, atau singkatannya daya dalaman.
2. Kaedah pengiraan daya dalaman—kaedah bahagian
Jelas sekali, daya dalaman berada di dalam komponen. Jika anda ingin menyelesaikan daya dalaman, anda perlu mendedahkan daya dalaman. Dengan cara ini, kami menggunakan kaedah keratan rentas untuk menyelesaikan kedudukan keratan rentas daya dalaman mengikut keperluan. Potong bahagian secara hipotesis, anggota asal adalah seimbang, dan mana-mana bahagian selepas pemotongan juga seimbang, iaitu, mana-mana bahagian pada kedua-dua belah bahagian berada dalam keadaan seimbang di bawah tindakan daya luaran dan daya dalaman pada bahagian. Oleh itu, anda boleh mengambil mana-mana bahagian bahagian, mengkaji keadaan keseimbangannya, mewujudkan persamaan imbangan, dan menyelesaikan daya dalaman pada bahagian tersebut. Langkah-langkah khusus untuk menyelesaikan bahagian tersebut adalah seperti berikut.
Potongan hipotesis: Pada keratan rentas di mana daya dalam dicari (biasanya keratan rentas), rod dikhayalkan dibahagikan kepada dua oleh keratan rentas.
Penggantian: Ambil bahagian secara sewenang-wenangnya, dan kesan bahagian yang dibuang pada bahagian yang tinggal digantikan dengan daya dalaman yang sepadan (daya atau pasangan daya) yang bertindak pada bahagian tersebut.
Imbangan: Wujudkan persamaan imbangan untuk bahagian yang tinggal, dan kira daya dalaman yang tidak diketahui bagi rod pada permukaan potong berdasarkan daya luaran yang diketahui padanya (pada masa ini, daya dalaman pada permukaan potong ialah daya luaran untuk bahagian yang selebihnya). Mengikut andaian asas keseragaman dan kesinambungan, daya sewenang-wenangnya harus diagihkan secara berterusan pada bahagian selepas pemotongan, dan terdapat daya dalaman pada setiap titik pada bahagian, tetapi terdapat hanya enam keadaan keseimbangan untuk sistem daya sewenang-wenang dalam ruang, dan kita tidak boleh menyelesaikan semuanya. Daya dalaman setiap titik. Mengikut penyederhanaan sistem daya, kami memudahkan mana-mana sistem daya daya dalaman ini ke satu titik bahagian, biasanya ke centroid bahagian, dan mendapatkan vektor utama dan momen utama, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Dengan mengambil pusat keratan sebagai asalan, wujudkan sistem koordinat Cartesan seperti yang ditunjukkan dalam rajah, paksi-x adalah berserenjang dengan keratan rentas, iaitu, sepanjang paksi rod, dan paksi-y dan z. -paksi berada dalam satah keratan. Mengurai vektor utama kepada tiga paksi koordinat boleh memperoleh tiga komponen: daya paksi sepanjang paksi-x, dan daya ricih sepanjang paksi-y dan paksi-z.
gambar
Mengurai momen utama di sepanjang tiga paksi koordinat menghasilkan tiga komponen: tork sepanjang paksi-x, momen lentur sepanjang paksi-y dan paksi-z.
Kami juga memanggil enam komponen ini daya dalaman, tetapi perlu diperhatikan bahawa enam komponen ini adalah daya paduan atau momen daya dalaman. Menyelesaikan daya dalaman bar kemudian adalah untuk mencari daya paksi, daya ricih, tork dan momen lentur, kerana daya dalaman ini sepadan dengan ubah bentuk asas bar: tegangan dan ubah bentuk mampatan, ubah bentuk ricih, ubah bentuk kilasan, ubah bentuk lentur .
2. Konsep tekanan
Tegasan ialah kepekatan taburan daya dalaman (tegasan adalah untuk "titik" tertentu, apabila kita ingin menerangkan tegasan sesuatu titik, kita harus menunjukkan kedudukan titik ini dan orientasi satah yang melalui titik ini), untuk menerangkan tegasan titik pada bahagian , ambil DA kawasan mikro di sekeliling titik ini, seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Daya paduan sistem daya dalaman pada kawasan mikro ini ialah DF. Oleh kerana kawasan ini cukup kecil, kita mengandaikan bahawa daya dalaman diagihkan secara seragam, maka kita boleh mendapatkan tegasan purata, dan kemudian mengambil had tegasan purata untuk mendapatkan jumlah tegasan atau jumlah tegasan titik ini, arah titik ini. jumlah tekanan berubah dengan kedudukan titik yang dipilih. Jelas sekali, jumlah tegasan ialah vektor, dan hubungan antara arah dan bahagiannya adalah sewenang-wenangnya. Kami kemudian menguraikan jumlah tegasan kepada dua komponen, satu dipanggil tegasan biasa berserenjang dengan bahagian, dan satu lagi dipanggil tegasan ricih tangen kepada bahagian.
bermakna tekanan
jumlah tekanan (total stress)
Jumlah tegasan diuraikan kepada: tegasan berserenjang dengan bahagian dipanggil "tegasan biasa", dan tegasan di dalam bahagian itu dipanggil "tegasan ricih".
Unit tegasan: Pa, biasanya digunakan: MPa, GPa.
3. Anjakan, ubah bentuk dan terikan
1. Anjakan
Perubahan kedudukan titik dalam objek sebelum dan selepas ubah bentuk, anjakan dalam mekanik bahan mempunyai anjakan linear dan anjakan sudut. Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, daya tertumpu dikenakan pada hujung bebas rasuk julur, dan rasuk itu membengkok dan berubah bentuk. Jika kita meneliti anjakan bahagian tertentu, seperti anjakan hujung bebas, adalah jelas bahawa centroid bahagian itu akan mempunyai anjakan ke bawah, menghasilkan anjakan linear, dan pada masa yang sama, arah normal bagi bahagian itu juga akan berubah, iaitu bahagian itu akan berputar, menghasilkan anjakan sudut. anjakan.
2. Ubah bentuk
Perubahan dalam saiz dan bentuk objek di bawah tindakan daya luar.
3. Terikan
Untuk mengukur tahap ubah bentuk pada titik komponen, regangan juga untuk "titik" tertentu.
(1) Regangan linear (mengukur tahap perubahan saiz titik dalam objek).
Seperti yang ditunjukkan dalam rajah, kita memeriksa mana-mana titik A dalam komponen, dan mengambil mana-mana titik B berhampiran titik A. Panjang AB ialah Dx. Komponen berubah bentuk di bawah tindakan daya luar, dan kedua-dua titik A dan B disesarkan ke kedudukan baru. Jarak antara menjadi Dx tambah Ds, dengan mengandaikan bahawa ubah bentuk adalah seragam dalam julat Dx, regangan linear purata boleh diperolehi
Kami mengambil had formula di atas untuk mendapatkan regangan garis pada titik A
Untuk masalah satah, segi empat tepat kecil ditunjukkan dalam rajah, dan garis tindakan daya luaran menjadi segi empat tepat yang ditunjukkan oleh garis putus-putus (saiz berubah). Jika ubah bentuk adalah seragam dalam julat Dx dan Dy, terdapat garis purata di sepanjang terikan arah x dan y.
gambar
Ambil had masing-masing untuk mendapatkan terikan linear dalam arah x dan y
gambar
(2) Regangan sudut (mengukur tahap perubahan bentuk titik dalam objek) juga dipanggil terikan ricih atau terikan ricih.
Ditakrifkan sebagai perubahan dalam sudut tepat.
