Dimenzionisanje štapova izloženih uvijanju na osnovu dozvoljenog tangencijalnog napona.

Σχετικά έγγραφα
Proračun štapova na zatezanje i pritisak. Osnova za proračun je zadovoljenje nejednačine σ σ, σ d

Izvođenje diferencijalne jednačine elastične linije elastična linija kod proste grede elastična linija kod konzole

ISPIT GRUPA A - RJEŠENJA

Elementi spektralne teorije matrica

RAČUNSKE VEŽBE IZ PREDMETA POLUPROVODNIČKE KOMPONENTE (IV semestar modul EKM) IV deo. Miloš Marjanović

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

Savijanje statički neodređeni nosači

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

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

Totalni napon u tački preseka. Normalni i tangencijalni napon.

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

IZVODI ZADACI (I deo)

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

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

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

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

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

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

Elektrotehnički fakultet univerziteta u Beogradu 17.maj Odsek za Softversko inžinjerstvo

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

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

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

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

II. ODREĐIVANJE POLOŽAJA TEŽIŠTA

PRETHODNI PRORACUN VRATILA (dimenzionisanje vratila)

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

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

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

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

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

nvt 1) ukoliko su poznate struje dioda. Struja diode D 1 je I 1 = I I 2 = 8mA. Sada je = 1,2mA.

Trigonometrijske nejednačine

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.

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

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:

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

II. ODREĐIVANJE POLOŽAJA TEŽIŠTA

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

1 UPUTSTVO ZA IZRADU GRAFIČKOG RADA IZ MEHANIKE II

MATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori

Otpornost R u kolu naizmjenične struje

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

TEORIJA BETONSKIH KONSTRUKCIJA 79

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

Konvencija o znacima za opterećenja grede

numeričkih deskriptivnih mera.

IZVODI ZADACI (I deo)

OBRTNA TELA. Vladimir Marinkov OBRTNA TELA VALJAK

, 81, 5?J,. 1o~",mlt. [ BO'?o~ ~Iel7L1 povr.sil?lj pt"en:nt7 cf~ ~ <;). So. r~ ~ I~ + 2 JA = (;82,67'11:/'+2-[ 4'33.10'+ 7M.

18. listopada listopada / 13

ČVRSTOĆA 13. GEOMETRIJSKE KARAKTERISTIKE RAVNIH PRESJEKA ŠTAPA

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

Dinamičke jednačine ravnog kretanja krutog tela.

MAGNETNO SPREGNUTA KOLA

PROSTORNI STATIČKI ODREĐENI SUSTAVI

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

STATIČKE KARAKTERISTIKE DIODA I TRANZISTORA

MEHANIKA FLUIDA. Isticanje kroz otvore sa promenljivim nivoom tečnosti

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

2log. se zove numerus (logaritmand), je osnova (baza) log. log. log =

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

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

OSNOVI ELEKTRONIKE VEŽBA BROJ 1 OSNOVNA KOLA SA DIODAMA

OSNOVI ELEKTRONIKE. Vežbe (2 časa nedeljno): mr Goran Savić

Pošto pretvaramo iz veće u manju mjernu jedinicu broj 2.5 množimo s 1000,

Značenje indeksa. Konvencija o predznaku napona

SILE U PRESEKU GREDNOG NOSAČA

Dijagrami: Greda i konzola. Prosta greda. II. Dijagrami unutarnjih sila. 2. Popre nih sila TZ 3. Momenata savijanja My. 1. Uzdužnih sila N. 11.

Verovatnoća i Statistika I deo Teorija verovatnoće (zadaci) Beleške dr Bobana Marinkovića

PRESECI SA PRSLINOM - VELIKI EKSCENTRICITET

Periodičke izmjenične veličine

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

4 Numeričko diferenciranje

Poglavlje 7. Blok dijagrami diskretnih sistema

5. Karakteristične funkcije

PRESECI SA PRSLINOM - VELIKI EKSCENTRICITET

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

Geometrijske karakteristike poprenih presjeka nosaa. 9. dio

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

III VEŽBA: FURIJEOVI REDOVI

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

Numerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 2009.)

Univerzitet u Nišu, Prirodno-matematički fakultet Prijemni ispit za upis OAS Matematika

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

4. PREDAVANJE ČISTO PRAVO SAVIJANJE OTPORNOST MATERIJALA I

4.7. Zadaci Formalizam diferenciranja (teorija na stranama ) 343. Znajući izvod funkcije x arctg x, odrediti izvod funkcije x arcctg x.

PROSTA GREDA (PROSTO OSLONJENA GREDA)

10. STABILNOST KOSINA

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

Antene. Srednja snaga EM zračenja se dobija na osnovu intenziteta fluksa Pointingovog vektora kroz sferu. Gustina snage EM zračenja:

POVRŠINA TANGENCIJALNO-TETIVNOG ČETVEROKUTA

CENTRIČNO PRITISNUTI ELEMENTI

Zadaci iz trigonometrije za seminar

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

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

Transcript:

Dimenzionisanje štapova izloženih uvijanju na osnovu dozvoljenog tangencijalnog napona Prema osnovnoj formuli za dimenzionisanje maksimalni tangencijalni napon τ max koji se javlja u štapu mora biti manji od dozvoljenog τ d ili njemu jednak U najjednostavnijem slučaju, sa slike, kada je štap konstantnog prečnika d i konstantnog momenta uvijanja u maksimalni tangencijalni napon τ max i prečnik d bi odredili na način: Osnovne veličine: τ d aksimalni tangencijalni napon: Dimenzionisanje: max τ d, ρ max τ max d, 2 16 d u W u τ ρ d ρ max max ρ d u max d d d 16 2 u W W 16 τ d u u 16 d u

Primer 2 Za prikazan statički određen štap izložen uvijanju izvršiti dimenzionisanje (odrediti prečnik d) i odrediti ugao zakretanja desnog kraja (odnosno, odrediti θ - ) Veličine τ d, l, i G su poznate Za određivanje θ - smatrati da je i veličina d poznata Prvo se iz statičke jednačine odredi : 8 + 7 i Polarni momenti inercije segmenata su: [ ( 2 ) ] d d d 15, 2d d 16 ( ) Polarni otporni momenti segmenata su: d d W 15, W 16 d d

Na osnovu prikazanog dijagrama momenata uvijanja, maksimumi apsolutnih vrednosti tangencijalnih napona, koji moraju biti manji od dozvoljenih, po segmentima iznose: τmax C τ1 τ, d W 15d 7 7 τmax C τ2 τ, d W 16d Za dimenzionisanje mora biti iskorišćena druga nejednakost, pošto su njenim zadovoljenjem zadovoljene obe nejednakosti: 7 1 τ d d 16d τ Pošto se u daljem proračunu veličina d smatra poznatom, takođe se smatraju poznatim veličine i Traženi ugao zakretanja preseka definiše izraz: 7 2l θ θ C + θc + G G d

Primer 25 Za prikazan statički određen štap izložen uvijanju izvršiti dimenzionisanje (odrediti prečnik d) i odrediti ugao zakretanja desnog kraja (odnosno, odrediti θ - ) Veličine τ d, l, i G su poznate Za određivanje θ - smatrati da je i veličina d poznata Prvo se iz statičke jednačine odredi : + + 2 i Polarni momenti inercije segmenata su: [ ( 2 ) ] d d d 15, ( 2d ) d d 16, d Polarni otporni momenti: W 15, d d d W 16, W d d 2 16 ( )

Na osnovu prikazanog dijagrama momenata uvijanja, maksimumi apsolutnih vrednosti tangencijalnih napona, koji moraju biti manji od dozvoljenih, po segmentima iznose: 2 2 τmax C τ, d τmax C D τ, d W 15d W 16d 2 2 τmax D E τ, d τmax E < τd W 16d W Primetimo da u poslednjem segmentu (od E do ) nema napona zbog toga što moment uvijanja u njemu iznosi Za dimenzionisanje moraju biti iskorišćene istovetne nejednakosti (druga i treća), pošto su njihovim zadovoljenjem, zadovoljene sve nejednakosti: τ d d d τ Pošto se u daljem proračunu veličina d smatra poznatom, takođe se smatraju poznatim veličine i Traženi ugao zakretanja preseka definiše izraz: θ θ C + θ C D + θ D E + θ E 2 2 l + + G G G G 15Gd d

Statički neodređeni zadaci pri uvijanju Za rešavanje statički neodređenih problema neophodno osim statičkih koristiti i dopunske jednačine, koje se dobijaju iz geometrijskih uslova deformacije Primer 26 Za prikazan statički neodređen štap izložen uvijanju nacrtati dijagram momenata uvijanja i odrediti reakcije u uklještenjima i? Veličine d, l, i G su poznate Na štap osim zadatih spregova dejstvuju i reakcije u uklještenjima i, čiji smerovi su pretpostavljeni kao što je na slici prikazano Statička jednačina: i + + + Nacrtan je mogući oblik dijagrama momenata uvijanja u skladu sa pretpostavljenim smerovima za i

Polarni momenti inercije segmenata: Geometrijski uslov deformacije (GUD) i dopunska jednačina: Pošto zbog zidova nema zakretanja krajnjih preseka i, geometrijski uslov deformacije (GUD) je θ Pošto je θ jednako algebarskom zbiru uglova uvijanja pojedinih segmenata dobiće se dopunska jednačina: θ d, θ C + θc D + θd Tražena rešenja: ( 2d ) d 16 16 l + G ( ) G 16 Rešavanjem dobijenog sistema jednačina dobija se: 1, 198 5 5 2l l G 16

Primer 27 Za prikazan statički neodređen štap izložen uvijanju nacrtati dijagram momenata uvijanja i odrediti reakcije u uklještenjima i? Veličine d, l, i G su poznate Na štap osim zadatih spregova dejstvuju i reakcije u uklještenjima i, čiji smerovi su pretpostavljeni kao što je na slici prikazano Statička jednačina: i + + Nacrtan je mogući oblik dijagrama momenata uvijanja u skladu sa pretpostavljenim smerovima za i

Polarni momenti inercije segmenata: d, Geometrijski uslov deformacije (GUD) i dopunska jednačina: Pošto zbog zidova nema zakretanja krajnjih preseka i, geometrijski uslov deformacije (GUD) je θ Pošto je θ jednako algebarskom zbiru uglova uvijanja pojedinih segmenata dobiće se dopunska jednačina: θ θ + θ + θ + θ Tražena rešenja: ( 2d ) 16 C C D D E E [( ) ] 2d d 15 Rešavanjem dobijenog sistema jednačina dobija se: 51 62, 1 1, G 15 G 16 + G 16 + G

Primer 28 Za prikazan statički neodređen štap izložen uvijanju nacrtati dijagram momenata uvijanja i odrediti reakcije u uklještenjima i? Veličine d, l, i G su poznate Na štap osim zadatih spregova dejstvuju i reakcije u uklještenjima i, čiji smerovi su pretpostavljeni kao što je na slici prikazano Statička jednačina: i + + + 2 Nacrtan je mogući oblik dijagrama momenata uvijanja u skladu sa pretpostavljenim smerovima za i

Polarni momenti inercije segmenata: [ ( 2 ) ] d d d 15, ( 2d ) d 16 Geometrijski uslov deformacije (GUD) i dopunska jednačina: Pošto zbog zidova nema zakretanja krajnjih preseka i, geometrijski uslov deformacije (GUD) je θ Pošto je θ jednako algebarskom zbiru uglova uvijanja pojedinih segmenata dobiće se dopunska jednačina: θ θ C + θc D + θd Tražena rešenja: d G 15 ( ) Rešavanjem dobijenog sistema jednačina dobija se: 77, 17 7 7 d G 16 + d G 15 +

Primer 29 Za prikazan statički neodređen sistem štapova izloženih uvijanju odrediti reakcije u uklještenju? Veličine d, l, i G su poznate Rastavljanje (dekompozicija):

U ovom primeru, bilo je neophodno izvršiti dekompoziciju, kako bi se mogli pozvati na statičke jednačine za svaki od elemenata celine, i kako bi se mogli definisati momenti uvijanja za oba elastična štapa Na cevasti elastični element 1, osim aktivnog sprega 2, dejstvuje i zid traženim spregom i kruti disk spregom 1 Na kruti disk osim prikazanog sprega 1 (od strane element 1, zbog principa akcije i reakcije), dejstvuje i elastični element 2 spregom 2 z uslova ravnoteže spregova koji dejstvuju na kruti disk i 2 1, dobija se da je 1 2 Na elastični element 2 (punog kružnog preseka), osim aktivnog sprega, dejstvuje i zid traženim spregom Z 2 i, po principu akcije i reakcije, kruti disk spregom 2 zrazimo preko iz statičke jednačine elementa 1: 2 + 2 i 1 zrazimo preko iz statičke jednačine elementa 2: Z 2 + i Z 2 2 Z 2 Na slici su nacrtani mogući oblici dijagrama momenata uvijanja za elastične štapove u skladu sa pretpostavljenim smerovima za,, i 1 2 Z 2

Polarni momenti inercije elemenata su: d [( ) ( ) ] d 2d d, 65 65 S obzirom da ovde imamo dve statičke jednačine, 2 i, a tri nepoznate,, i, ovaj problem je jedan Z 2 Z 2 put statički neodređen, i potrebno je naći GUD, kako bi se na osnovu njega dobila dopunska jednačina GUD se dobija iz uslova da je zakretanje krutog diska isto kao i uglovi uvijanja elementa 1 i 2 dakle θ 1 2 θ 1 1 1 Ugao uvijanja elementa 1 je θ θ C + θc 2 2 2 Ugao uvijanja elementa 2 je θ θ E + θe 1 1 2 2 onačno, GUD ima oblik: θ + θ θ + θ C C Dopunska jednačina, dobijena iz GUD-a, je: l G 5l + G Z 2 5l G l G Rešenja dobijenog sistema jednačina su: 1 725 197, Z 1, Z 2 528 528 528 E E 5 Z 2 5 + 65 65

Primer 21 Za prikazan statički neodređen sistem štapova izloženih uvijanju odrediti reakcije u uklještenju? Veličine d, l, i G su poznate Rastavljanje (dekompozicija):

U ovom primeru, bilo je neophodno izvršiti dekompoziciju, kako bi se mogli pozvati na statičke jednačine za svaki od elemenata celine, i kako bi se mogli definisati momenti uvijanja za oba elastična štapa Na cevasti elastični element 1, osim aktivnog sprega 2, dejstvuje i zid traženim spregom i kruti disk spregom 1 Na kruti disk osim prikazanog sprega 1 (od strane element 1, zbog principa akcije i reakcije), dejstvuje i elastični element 2 spregom 2 z uslova ravnoteže spregova koji dejstvuju na kruti disk i 2 1, dobija se da je 1 2 Na elastični element 2 (punog kružnog preseka), osim aktivnog sprega, dejstvuje i zid traženim spregom Z 2 i, po principu akcije i reakcije, kruti disk spregom 2 zrazimo preko iz statičke jednačine elementa 1: 2 + 2 i 1 zrazimo preko iz statičke jednačine elementa 2: Z 2 + i Z 2 2 Z 2 Na slici su nacrtani mogući oblici dijagrama momenata uvijanja za elastične štapove u skladu sa pretpostavljenim smerovima za,, i 1 2 Z 2

Polarni momenti inercije elemenata su: d [( ) ( ) ] d 2d d, 65 65 S obzirom da ovde imamo dve statičke jednačine, 2 i, a tri nepoznate,, i, ovaj problem je jedan Z 2 Z 2 put statički neodređen, i potrebno je naći GUD, kako bi se na osnovu njega dobila dopunska jednačina GUD se dobija iz uslova da su uglovi uvijanja, elementa 1 i prvog segmenta elementa 2, jednaki (jednaki su zakretanju krutog diska), dakle 1 2 θ E θ E 1 1 1 Ugao uvijanja elementa 1 je θ E θ C + θc E 1 1 2 onačno, GUD ima oblik: θ + θ θ C C E Dopunska jednačina, dobijena iz GUD-a, je: 2l G + G Z 2 l G Rešenja dobijenog sistema jednačina su: E 199 197 1, Z 1, Z 2 198 198 198 2 Z 2 + 65 65