plik


STAN NAPR{ENIA ZADANIE 1 W danym punkcie stan napr|enia jest okre[lony przez tensor T . 1000 300 - 600 Wyznaczy wektor napr|enia (n) na pBaszczyznie okre[lonej wektorem T = 300 500 100 2 2 1 - 600 100 - 300 jednostkowym n = ( , , ) 3 3 3 ZADANIE 2 3xy 5y2 0 Dany jest stan napr|enia okre[lony tensorem T . Sprawdzi, czy w ka|dym 2 T = 5y 0 2z punkcie s speBnione r|niczkowe rwnania rwnowagi, je|eli wspBrzdne wektora siB masowych okre[laj funkcje fx = -13y, f = -2, fz = 0, 0 2z 0 y 100 30 - 60 ZADANIE 3 Dany jest tensor napr|enia . T = 30 50 10 Wyznaczy warto[ci i kierunki gBwne tensora. - 60 10 - 30 ZADANIE 4 Tensor napr|enia z poprzedniego zadania rozBo|y na aksjator i dewiator. ZADANIE 5 Dany jest pBaski stan napr|enia okre[lony w ukBadzie osi x, y skBadowymi T . - 200 -100 T = Wyznaczy napr|enia gBwne, maksymalne styczne i poBo|enia osi napr|eD -100 300 gBwnych za pomoc metody analitycznej i wykre[lnej (koBo MOHRA). ZADANIE 6 Dany jest pBaski stan napr|enia okre[lony w ukBadzie osi x, y skBadowymi T . - 200 150 Wyznaczy: T = 150 300 - napr|enia gBwne, maksymalne napr|enia styczne i poBo|enia gBwnych osi napr|eD, - tensor napr|enia w ukBadzie osi obrconych o kt  = 40o ZADANIE 7 W pBaskim stanie napr|enia danym na rysunku wyznaczy napr|enia w ukBadzie obrconym o kt 45o ZADANIE 8 W pBaskim stanie napr|enia danym na rysunku wyznaczy napr|enia w ukBadzie obrconym o kt -15o ZADANIE 9 W pBaskim stanie napr|enia podanym na rysunku wyznaczy: kierunki gBwne napr|eD i warto[ci napr|eD gBwnych, kierunki i warto[ci maksymalnych napr|eD stycznych. Rozwizania ZADANIE 3 Obliczamy niezmienniki:  I1 =  +  +  = 120MPa , x y z 2  2 2 2 I2 =  " +  " +  " - - - = -4100(MPa) x y x z y z xy xz yz , 3  2 2 2 I3 =  " " + 2 " " " -  " -  " -  " = -349000(MPa) x y z xy yz zx y xz x yz z xy . Rwnanie wiekowe: 3  2    - I1  + I2  - I3 = 0 . Poszukujemy pierwiastkw rwnania trzeciego stopnia. Rwnanie postaci: ax3 + bx2 + cx + d = 0 ma trzy rozwizania b xi = yi - (i = 1, 2, 3) 3a , przy czym charakter rozwizania zale|y od warto[ci wyr|nika D: 3 b bc d 3ac - b2 D = q2 + p3 , gdzie q = - + , p = . 3a 6a2 2a 9a2 Je[li: D < 0, to rwnanie ma 3 pierwiastki rzeczywiste, D > 0, to rwnanie ma 1 pierwiastek rzeczywisty i 2 zespolone, D = 0, to rwnanie ma 2 pierwiastki rzeczywiste, w tym jeden podwjny. Przy wyznaczaniu warto[ci gBwnych tensora napr|enia wyr|nik D jest zawsze mniejszy od zera. Wwczas dalsze obliczenia przebiegaj wedBug nastpujcych wzorw: q r = sgn(q) p , cos(3)= , r3 y1 = -2r cos , y2 = 2rcos(60o - ), y2 = 2r cos(60o + ). W naszym zadaniu mamy: 2   3I2 - (I1 )= -2967 (MPa) , 2 p = 9 3     - I1 I1 I2 I3 3 6 q = + - = -28500 (MPa) , D = q2 + p3 = -2,53"1010 (MPa) , 3 6 2  b - I1 = = -0 = -40 MPa , sgn(q)= +1 , 3a 3 q r = +1" - 2967 = 54,47 MPa , cos(3)= = 0,176347 !  = 26,614o , r3 y1 = -2 "54,47 " cos(26,614o)= -97,4 MPa , y2 = 2 "54,47 " cos(60o - 26,614o)= 91,0 MPa , y3 = 2 " 54,47 " cos(60o + 26,614o)= 6,4 MPa Nieuporzdkowane napr|enia gBwne wynosz: 1 = y1 + 0 = -97,4 + 40 = -57,4 MPa , 2 = y2 + 0 = 91,0 + 40 = 131,0 MPa , 3 = y3 + 0 = 6,4 + 40 = 46,4 MPa . Po uporzdkowaniu ( e"  e"  ) otrzymujemy poszukiwane WARTOZCI GAWNE: I II III  = 2 = 131,0 MPa , I  = 3 = 46,4 MPa , II  = 1 = -57,4 MPa . III KIERUNKI GAWNE mo|emy wyznaczy z rwnaD: ( -  )nx + ny + nz = 0 , x xy xz  nx + ( -  )ny + nz = 0 , yx y yz  nx + ny + ( -  )nz = 0 , zx zy z 2 2 nx + n2 + nz = 1. y Do wyznaczenia ktregokolwiek kierunku gBwnego wykorzystamy pierwsze dwa rwnania oraz rwnanie czwarte. Wprowadzimy pomocnicze niewiadome: ny nz 2 = , 3 = . nx nx Po podzieleniu pierwszych dwch rwnaD przez nx otrzymujemy ukBad dwch rwnaD z dwiema niewiadomymi 2 i 3 :  2 + 3 =  -  xy xz x ( - )2 + 3 = - (a) y yz xy , [( ) +  ] W (b) skd 2 = -  x yz xy xz , 2 [- ( )( )]W 3 = xy + -  x -  y gdzie W =   + ( -  ). Z czwartego rwnania obliczymy nx : xy yz xz y 1 nx = , 1 + 2 + 2 (c) 2 3 co pozwala wyznaczy pozostaBe wspBrzdne ny i nz : ny = 2nx , (d) nz = 3nx . Podstawiwszy we wzorach (b) kolejno  =  ,  =  oraz  =  , otrzymamy wspBrzdne I II III (nx, ny, nz) , (nx, ny, nz) oraz (nx, ny, nz) . Wyniki obliczeD zestawiono w tablicy: I II III  2 3 n1 n2 n3 [MPa] I 131,0 0,3270 -0,3524 -0,9012 -0,2947 0,3176 II 46,4 -4,5446 -1,3796 0,2060 -0,9364 -0,2842 III -58,4 -0,5003 2,3730 0,3812 -0,1907 0,9046 Sprawdzmy ortogonalno[ wersorw wyznaczajcych kierunki gBwne: (nx ) "(nx) + (ny) "(ny) + (nz) "(nz ) = -0,00005 H" 0 , I II I II I II (nx ) "(nx ) + (ny) "(ny) + (nz ) "(nz) = 0,00004 H" 0 , I III I III I III (nx ) "(nx ) + (ny) "(ny) + (nz ) "(nz ) = 0,00001 H" 0 , II III II III II III (nx ) "(nx ) + (ny) "(ny) + (nz) "(nz ) = 0,99998 H" 1 , I I I I I I (nx ) "(nx) + (ny) "(ny) + (nz ) "(nz) = 1,0000506 H" 1 , II II II II II II (nx ) "(nx ) + (ny) "(ny) + (nz ) "(nz ) = 0,99998 H" 1. III III III III III III Napr|enia gBwne ilustruje tensor napr|enia: 131,0 0 0 T = 0 46,4 0 . 0 0 - 57,4 Sprawdzmy warto[ci niezmiennikw dla tensora napr|eD wyra|onego w kierunkach gBwnych:  I1 = 131,0 + 46,4 - 57,4 = 120 MPa , 2  I2 = 131,0 " 46,4 + 131,0 "(- 57,4)+ 46,4 "(- 57,4)= -4104 H" -4100(MPa) , 3  I3 = 131,0 " 46,4 "(- 57,4)= 348900 H" -349000(MPa) . Graficzn ilustracj wyj[ciowego tensora napr|enia oraz usytuowanie kierunkw gBwnych i napr|enia gBwne przedstawiono na rysunku.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Druzga, wytrzymałość materiałów Ć, siły wewnętrzne zadania
Druzga, wytrzymałość materiałów Ć, zginanie proste zadania
Druzga, wytrzymałość materiałów Ć, zadania kąt obrotu belki
Druzga,wytrzymałośc materiałów Ć,rozciaganie i sciskanie osiowe zadania
Druzga, wytrzymałość materiałów Ć, zadania kolokwium poprawkowe
Druzga, wytrzymałość materiałów Ć, PRĘTY ŚCISKANE (ROZCIĄGANE) OSIOWO
Druzga, wytrzymałość materiałów Ć, zginanie proste
Druzga, wytrzymałość materiałów Ć, PRĘTY SKRĘCANE
Druzga, wytrzymałość materiałów Ć,SIŁY WEWNĘTRZNE
Druzga, wytrzymałość materiałów Ć, Ścinanie techniczne
,projektowanie materiałów inżynierskich, zadania i rozwiązania Kompozyty

więcej podobnych podstron