unutrašnja opterećenja

Σχετικά έγγραφα
Značenje indeksa. Konvencija o predznaku napona

Konstruisanje. Dobro došli na... SREDNJA MAŠINSKA ŠKOLA NOVI SAD DEPARTMAN ZA PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE

Aksijalno napregnuti elementi su elementi izloženi samo na zatezanje ili pritisak.

PRIMJERI TEST PITANJA iz OTPORNOSTI MATERIJALA I 1

3525$&8158&1(',=$/,&(6$1$92-1,095(7(120

LOGO ISPITIVANJE MATERIJALA ZATEZANJEM

ISPIT GRUPA A - RJEŠENJA

35(7+2'1,3525$&8195$7,/$GLPHQ]LRQLVDQMHYUDWLOD

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

AKSIJALNO NAPREZANJE LINEARNO STANJE NAPREZANJA HUKOV ZAKON

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

PRETHODNI PRORACUN VRATILA (dimenzionisanje vratila)

TEHNOLOGIJA MATERIJALA U RUDARSTVU

OM2 V3 Ime i prezime: Index br: I SAVIJANJE SILAMA TANKOZIDNIH ŠTAPOVA

PROSTA GREDA (PROSTO OSLONJENA GREDA)

Dimenzioniranje nosaa. 1. Uvjeti vrstoe

Elementi spektralne teorije matrica

Zadatak 4b- Dimenzionisanje rožnjače

l r redukovana dužina (zavisno od dužine i načina vezivanja)

MATERIJALI I MEHANIČKA SVOJSTVA MATERIJALA. Prof. dr. sc. Ivica Kladarić

Geometrijske karakteristike poprenih presjeka nosaa. 9. dio

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

TABLICE I DIJAGRAMI iz predmeta BETONSKE KONSTRUKCIJE II

Osnovni pojmovi, spoljašnje i unutrašnje sile, definicije napona i deformacije, vrste naprezanja. Osnovni pojmovi

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

PRORAČUN GLAVNOG KROVNOG NOSAČA

VIJČANI SPOJ VIJCI HRN M.E2.257 PRIRUBNICA HRN M.E2.258 BRTVA

Otpornost R u kolu naizmjenične struje

Konvencija o znacima za opterećenja grede

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

VEŽBA BR. 3 ODREĐIVANJE MODULA ELASTIČNOSTI

Opšte KROVNI POKRIVAČI I

1. Duljinska (normalna) deformacija ε. 2. Kutna (posmina) deformacija γ. 3. Obujamska deformacija Θ

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

OTPORNOST MATERIJALA

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

METALNE I DRVENE KONSTRUKCIJE VEŽBE BR.1-1. Označavanje čelika je visoko standardizovano. Usvojen je Evropski sistem označavanja.

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

Kaskadna kompenzacija SAU

PRILOG. Tab. 1.a. Dozvoljena trajna opterećenja bakarnih pravougaonih profila u(a) za θ at =35 C i θ=30 C, (θ tdt =65 C)

4. PREDAVANJE ČISTO PRAVO SAVIJANJE OTPORNOST MATERIJALA I

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

Totalni napon u tački preseka. Normalni i tangencijalni napon.

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

BETONSKE KONSTRUKCIJE 3 M 1/r dijagrami

zastori sunset curtain Kućište od željeza zaštićeno epoksidnim prahom, opruge od željeza. Lako i brzo se montiraju.

SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU GRAĐEVINSKI FAKULTET ZAVRŠNI RAD

Teorija betonskih konstrukcija 1. Vežbe br. 4. GF Beograd

Dimenzionisanje štapova izloženih uvijanju na osnovu dozvoljenog tangencijalnog napona.

30 kn/m. - zamenimo oslonce sa reakcijama oslonaca. - postavimo uslove ravnoteže. - iz uslova ravnoteže odredimo nepoznate reakcije oslonaca

ZASTORI SUNSET CURTAIN Kućište od željeza zaštićeno epoksidnim prahom, opruge od željeza. Lako i brzo se montiraju.

1 - KROVNA KONSTRUKCIJA : * krovni pokrivač, daska, letva: = 0,60 kn/m 2 * sneg, vetar : = 1,00 kn/m 2

PREDNAPETI BETON Primjer nadvožnjaka preko autoceste

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

20 mm. 70 mm i 1 C=C 1. i mm

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Uvijanje. OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 82

TEORIJA BETONSKIH KONSTRUKCIJA 79

BETONSKE KONSTRUKCIJE 2

BETONSKE KONSTRUKCIJE. Program

Pismeni ispit iz OTPORNOSTI MATERIJALA I - grupa A

( ) π. I slučaj-štap sa zglobovima na krajevima F. Opšte rešenje diferencijalne jednačine (1): min

4. STATIČKI PRORAČUN STUBIŠTA

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

Slika 5.1 Oblici ponašanja tla pri smicanju

SVEUČILIŠTE U MOSTARU GRAĐEVINSKI FAKULTET

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

Proračunski model - pravougaoni presek

Kolegij: Konstrukcije Rješenje zadatka 2. Okno Građevinski fakultet u Zagrebu. Efektivna. Jedinična težina. 1. Glina 18,5 21,

Deformacije. Tenzor deformacija tenzor drugog reda. Simetrinost tenzora deformacija. 1. Duljinska deformacija ε. 1. Duljinska (normalna) deformacija ε

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

OTPORNOST MATERIJALA industrijsko inženjerstvo. Dimenzionisanje lakih vratila opterećenih na uvijanje. Sizing light shafts loaded in twist

Proizvoljno opterećenje tijela može zahtijevati složenu analizu naprezanja i deformacija,

METALNE KONSTRUKCIJE II

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

STATIČKI ODREĐENI SUSTAVI

1. PODELA MATERIJALA

Akvizicija tereta. 5660t. Y= masa drva, X=masa cementa. Na brod će se ukrcati 1733 tona drva i 3927 tona cementa.

CENTRIČNO PRITISNUTI ELEMENTI

KONVEKSNI SKUPOVI. Definicije: potprostor, afin skup, konveksan skup, konveksan konus. 1/5. Back FullScr

GRAĐEVINSKI FAKULTET U BEOGRADU Modul za konstrukcije PROJEKTOVANJE I GRAĐENJE BETONSKIH KONSTRUKCIJA 1 NOVI NASTAVNI PLAN

Strukture podataka i algoritmi 1. kolokvij 16. studenog Zadatak 1

OBRTNA TELA. Vladimir Marinkov OBRTNA TELA VALJAK

Teorijske osnove informatike 1

VJEŽBE 3 BIPOLARNI TRANZISTORI. Slika 1. Postoje npn i pnp bipolarni tranziostori i njihovi simboli su dati na slici 2 i to npn lijevo i pnp desno.

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

4. STATIČKI PRORAČUN STUBIŠTA

Osnovne vrste naprezanja: Aksijalno naprezanje Smicanje Uvijanje. Savijanje. Izvijanje

POVRŠINA TANGENCIJALNO-TETIVNOG ČETVEROKUTA

PROSTORNI STATIČKI ODREĐENI SUSTAVI

Operacije s matricama

Vrijedi relacija: Suma kvadrata cosinusa priklonih kutova sile prema koordinatnim osima jednaka je jedinici.

numeričkih deskriptivnih mera.

Transcript:

* Ravnoteža u deformabilnom tijelu Koncentrisana sila (idealizacija) Površinska sila Spoljašnja opterećenja: površinske i zapreminske sile Reakcije oslonaca Jednačine ravnoteže Linearna raspodjela opterećenja Zapreminska sila unutrašnja opterećenja *JM Gere, BJ Goodno, Mechanics of Materials, Cengage Learning, Seventh Edition, 2009. OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 11

* Ravnoteža u deformabilnom tijelu unutrašnja opterećenja Moment savijanja Moment uvijanja Normalna sila Smicajna sila Vrste opterećenja: Aksijalno oterećenje Smicanje Uvijanje Savijanje Izvijanje OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 12

* Normalni napon i deformacija Djeluje okomito na površinu materijala. σ = F A N 2 =Pa m (1) Istezanje pozitivan napon Pritisak negativan napon Ograničenja jednačine (1): vrijedi samo ako je napon jednoliko raspoređen po poprečnom presjeku (ukoliko sila P prolazi kroz težište!) bilo koji poprečni presjek udaljen od koncentracije napona za veličinu najveće dimenzije OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 13

Normalni napon i deformacija δ ε = [] - (2) L Izduženje δ je kumulativni rezultat rastezanja svih elemenata materijala u čitavom volumenu šipke. Jednoosno naponsko stanje u longitudinalnom pravcu Normalni naponi teže da promijene dužinu/volumen elementa na koji djeluju, ne mijenjajući pri tome njegov oblik!!! OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 14

Mehaničke osobine materijala Uređaji za određivanje mehaničkih osobina Kidalica zatezanje pritisak Epruvete za ispitivanjezatezanje j OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 15

Mehaničke osobine materijala Dijagram napon-deformacija (zatezanje) Granica čvrstoćet Granica tečenja Granica proporcionalnosti Lom materijala Područje loma Pojava vrata Linearno područje Idealna Očvršćavanje Pojava vrata plastičnost ili tečenje OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba

Mehaničke osobine materijala Dijagram napon-deformacija (zatezanje) Konstrukcioni čelik Legura aluminija Guma Krti materijal OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 17

Mehaničke osobine materijala Dijagram napon-deformacija (pritisak) Bakar Sivi Liv OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 18

Mehaničke osobine materijala Dijagram napon-deformacija Elastično ponašanje Plastično ponašanje OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 19

Mehaničke osobine materijala Hooke-ov (Hukov) zakon Linearna zavisnost između napona i deformacije za šiku opterećenu na zatezanje: σ = Eε [ Pa ] = (3) σ σ napon ε deformacija E konstanta proporcionalnosti, (Young (Jang)-ov) modul elastičnosti čelik: 210 GPa liveno gvožđe: 83-170 GPa legure aluminijuma: 70-79 GPa beton (pritisak): 17-31 GPa drvo: 11-13 GPa plastični materijali: 0.7-14 GPa α : tg( α) = E OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 20

Mehaničke osobine materijala Poisson-ov (Poasonov) koeficijent Za linearno elastične materijale vrijedi da je poprečna deformacija proporcionalna uzdužnoj i predstavlja osobinu materijala poznatu kao Poisson-ov broj ν poprecna deformacija uzdužna deformacija ε ' = ε = (4) Prije opterećenja Poslije opterećenja čelik: 0.3 beton (pritisak): 0.1-0.2 guma: 0.5 pluto: 0 auksetični materijali < 0!!! Poprečna č deformacija df ε ' = εν (5) OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 21

Mehaničke osobine materijala U toku kursa, ukoliko se to ne naglasi, materijal će se smatrati: - linearno elastičan - homogen jednak sastav - izotropan sve osobine su jednake u svim pravcima. OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 22

Primjer 1.1: Čelična cijev dužine L=1 m, vanjskog prečnika d 2 =15 mm i unutrašnjeg prečnika d 1 = 10 mm, opterećena je na pritisak aksijalnom silom P=60 kn. Treba odrediti: a) napon, b) uzužnu deformaciju, c) skraćenje δ, d) poprečnu deformaciju, e) promjenu unutrašnjeg i vanjskog prečnika f) promjenu debljine cijevi Osobine materijala: E=210 Gpa, ν=0.3 OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 23

Tangencijalni napon i deformacija Tangencijalni napon djeluje (tangencijalno) u ravni djelovanja sile pokušava da smakne/presječe materijal. OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 24

Tangencijalni napon i deformacija V = A [ Pa] τ (6) Tangencijalni naponi teže da promijene oblik elementa na koji djeluju! OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 25

Tangencijalni napon i deformacija Hooke-ov (Hukov) zakon u smicanju τ Gγ [ Pa] = (7) τ tangencijalni napon γ tangencijalna (ugaona) deformacija G konstanta proporcionalnosti, modul klizanja E G = (8) 2 (1 + ν ) OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 26

Primjer 1.2: Na slici je dat probijač za pravljenje rupa u čeličnoj ploči. Pod pretpostavkom da je prečnik probijača d=20 mm, ploča debljine 8 mm (kao na slici), a sila probijanja P=110 kn izračunati prosječni tangencijalni (smicajni) napon u ploči, te prosječni pritisni napon. OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 27

Primjer 1.3: Na slici je dat noseći pometač, koji se koristi za oslanjanje mašina i mosnih nosača. Sastoji se od linearnog elastičnog materijala (elastomer kao guma) poklopljenog čeličnom pločom. Ako pretpostavimo da je visina elastomera h, a dimenzije ploče a b, te da je čelična ploča izložena tangencijalnoj sili V, odrediti prosječni tangencijalni napon u elastomeru i horizontalno pomjeranje ploče, d. OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 28

Dozvoljeni napon i opterećenje Čvrstoća konstrukcije sposobnost konstrukcija da izdrži ili prenese opterećenje Stepeni sigurnosti Obično odnos dvije kvantitativne veličine sa istom jedinicom (čvrstoća/napon, kritični napon/primijenjen napon, maksimalna brzina/brzina rada,...) Izbor zavisi i od mnogo faktora i predstavlja mjeru nesigurnosti dizajnera u analitički model, teoriju razaranja, podataka o osobinama materijala, vrste materijala (krt, duktilan) Za krte materijale važi da se dizajniraju i j prema najvećoj ć j čvrtoći, t tj. lomu, dok se duktilni i materijali pod statičkim naponom dizajniraju prema granici tečenja. Zato je faktor sigurnosti krtih materijala dva puta veći od onih za duktilne pod istim uslovima. S = stvarna čvrstoća zahtjevana čvrstoća OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 29

Dozvoljeni napon i opterećenje S1 S2 S3 Podaci o osobinama materijala iz testiranja Uslovi okoline u kojima se proizvod koristi Analitički modeli opterećenja i napona Stvarni materijal koji se koristi je testiran 1.3 Osobine materijala (iz tablica) su na raspolaganju 2 Približne osobine materijala (iz tablica) su na raspolaganju 3 Loše osobine materijala (iz tablica) su na raspolaganju 5+ Identični sa uslovima testa 1.3 U osnovi okolina na sobnoj temperaturi 2 Srednje teški uslovi okoline 3 Veoma zahtijevne osobine okoline 5+ Modeli poređeni sa eksperimentima 1.3 Modeli tačno predstavljaju sistem 2 Modeli približno predstavljaju j sistem 3 Modeli su gruba aproksimacija sistema 5+ Za duktilne materijale S=MAX(S1,S2,S3), OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 30

Dozvoljeni napon i opterećenje dozvoljeni napon granica tečenja = stepen sigurnosti Duktilni i materijali Krti materijali ReH ( σ ) ReH ( τ y ) y σ doz = τ doz = S S R R m m σ = τ = doz doz S S dozvoljeno opterećenjeć = dozvoljeni napon površina P doz = σ A Pdoz = τ doz doz A OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 31

Primjer 1.4: Čelična šipka (vješalo) konstrukcije na slici, prikačena je na oslonac pomoću vijčane veze. Glavni dio šipke ima pravougaoni oblik širine b 1 =38mm i debljine t=12mm. U području veze, šipka je proširena na b 2 =75 mm. Vijak, koji prenosi opterećenje sa vješala na dva držača, ima prečnik d= 25mm. Odrediti vrijednosti dozvoljenog opterećenja P za sljedeće slučajeve: a) Dozvoljeni zatezni napon u glavnom dijelu je 110 MPa b) Dozvoljeni zatezni napon u vješalu u poprečnom presjeku kroz rupu vijeka je 75 MPa (dozvoljeni napon u ovom dijelu je manji zbog koncentracije napona oko rupe) c) dozvoljeni noseći napon između vješala i vijka je 180MPa d) dozvoljeni smicajni napon je 45MPa b 1 =75mm vijak podloška držač vješalo b 1 =38mm t=12mm d=25mm OTPORNOST MATERIJALA I 11/12 www.mf.unze.ba 32