Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
1.Wytrzymałość materiałów:
-określenie kryterium wytrzymałości konstrukcji (określenie nośności), czyli jakie obciążenia dana konstrukcja może przenieśc
-określenie odkształceń konstrukcji pod wpływem przyłożonych obciążeń
-ograniczenie odkształceń konstrukcji, czyli zapewnienie dostatecznej sztywności konstrukcji
-ograniczenie naprężeń konstrukcji w celu zapewnienia dostatecznej jej wytrzymałości
2. Założenia statyczne obliczeń wytrzymałościowych – opisać.
I-układ sił działających na konstrukcje jest układem sił zrównoważonych, tzn. siły czynne i bierne działające na układ znajdują się w równowadze,
II-przemieszczenia mają charakter statyczny, a nie dynamiczny, tzn. pomijamy wszelkie efekty dynamiczne ’’zasada wolno zmieniających się przemieszczeń”
III-zasada zesztywnienia –ciało odkształcalne, po odkształceniu zachowuje się jak ciało sztywne
3. Zasada superpozycji – definicja, przykłady.
dla układów liniowo-sprężystych zależność pomiędzy obciążeniami, i przemieszczeniami jest liniowa, tzn. w przypadku skomplikowanego układu obciążenia, każdą z sił można analizować oddzielnie, a następnie wyniki obliczeń zsumować
4. Zasada de Saint-Venanta – definicja, przykład, wniosek z zasady.
Jeżeli na pewien niewielki obszar ciała znajdującego się w równowadze działają kolejno rozmaicie przyłożone, ale statycznie zrównoważone obciążenia to odległości od rozważanego obszaru przewyższającej jego rozmiary powstają praktycznie jednakowe stany odkształceń i naprężeń. Wniosek-„Lokalne odkształcenia mogą być pomijane i nie mają wpływu na odkształcenia globalne”
Tego nie ma, pomijamy lokalne odksztalcenia
5. Prawo Hook’a w przypadku naprężeń normalnych i stycznych – omówić. e
6. Wykres rozciągania dla stali o niskiej zawartości węgla – rysunek, opisać charakterystyczne punkty oraz rejony wykresu.
εcałk = εpl + εspr, εspr
-odcinek OA- początkowa faza rozciągania, w której wydłużenie próbki rośnie proporcjonalnie do siły obciążającej aż do ciągnięcia punktu A odpowiadającego granicy plastyczności
RH =Fpop / s0 [MPa]
-Fpop- siła rozciągania obciążająca, odpowiadająca granicy proporcjonalności [N]
-s0 -pole przekroju poprzecznego części pomiarowej próbki [m2]
-odcinek OA- jest to zakres stosowalności prawa Hooke’a
-odcinek AB- dalszy ciąg obciążenia wprowadza materiał zakres nieliniowy, ale dalej sprężysty, tzn. w tym przedziale w próbce występują tylko odkształcenia sprężyste, punkt B odpowiada granicy sprężystości
*w przypadku umownej granicy sprężystości zakładamy, że powrót do początku układu współrzędnych odbywa się z dokładnością do 0,001%, czyli dopuszcza się wystąpienie trwałego wydłużenia, Ԑx =0,001%=10-5
-odcinek CD - materiał zaczyna płynąć, tzn. przy niewielkim wzroście lub nawet przy spadku obciążenia próbka zaczyna się gwałtowne wydłużenie
-Re –wyraźna granica plastyczności; jest to naprężenie, po osiągnięciu którego następuje wzrost wydłużenia próbki bez wzrostu lub przy spadku obciążenia
Re =Fe / s0 [MPa]; ReH =Few / s0 [MPa]
-punkt C– górna granica plastyczności jest to naprężenie rozciągające w momencie nagłego wydłużenia, od którego następuje krótkotrwały spadek siły obciążającej
-punkt D- dolna granica plastyczności, dolną granicą plastyczności nazywamy najmniejsze naprężenie rozciągające po przekroczeniu górnej granicy plastyczności; jeśli istnieje więcej niż jedno minimum pierwsze z nich nie jest brane pod uwagę; w punkcie D następuje umocnienie materiału (wykasowanie luzów pomiędzy cząstkami materiału, czyli krystalitami)
-odcinek DE – przy dalszym wzroście obciążenia następuje równomierny, ale nieliniowy wzrost naprężeń i odkształceń
-punkt E- odpowiada doraźnej granicy wytrzymałości na rozciąganie
*wytrzymałość na rozciąganie- są to naprężenia odpowiadające próbce odniesionej do przekroju początkowego próbki
-odcinek EF – po przekroczeniu max.siły rozciągającej (obciążającej) w najsłabszym miejscu próbki zaczyna się tworzyć przewężenie (formułuje się tzw. szyjka) i próbka w tym miejscu pęka
Rm =Fm / s0 [MPa]
-w punkcie F następuje zniszczenie próbki.
à Wykres możemy podzielić na 2 rejony:
I – rejon srężysty
II – rejon plastyczny, gdzie:
IIa – rejon płynięcia
IIb – rejon umocnienia
IIc – rejon przewężenia
7. Na podstawie wykresu rozciągania dla stali o niskiej zawartości węgla omówić rodzaje odkształceń (wydłużeń) pręta.
Wydłużeni względne-Ap-jest to stosunek wydłużenia bezwzględnego zmierzonego po zerwaniu próbki do długości pomiarowej próbki wyrażony w procentach
Ap=∆l/l0 =(lu – l0)/l0 * 100%
A5 –wydłużenie pięciokrotne próbki
przewężenie względne –Z-jest to zmniejszenie pola powierzchni przekroju poprzecznego próbki w miejscu zerwania w odniesieniu do początkowego pola przekroju poprzecznego, wyrażony w procentach
Z=(s0 –sn)/s0*100%
Z=[1-(du/d0)2 ]*100%
Su-u-indeks związany z miejscem zerwania próbki
du –średnica w miejscu zerwania, mierzona po zerwaniu
d0 –średnica części pomiarowej, początkowa, przed rozpoczęciem próby
8. Wykres rozciągania metali kruchych – rysunek, charakterystyczne punktu, rejony wykresu.
Rm->E, dalej jest F-
9. Omówić wykres ściskania metali plastycznych.
-odcinek OA- jest to początkowy zakres ściskania, w którym skrócenie próbki jest proporcjonalne do obciążenia (naprężeń)
-punkt A- jest to granica proporcjonalności (kończy się liniowość wykresu), w zastosowaniach technicznych granice proporcjonalności utożsamia się z granicą sprężystości; w przypadku ściskania wprowadza się umowną granicę sprężystości, która odpowiada sile powodującej trwałe skrócenie próbki równe 0,01% pierwotnej długości próbki
-odcinek AB- nieliniowy przebieg krzywej ściskania, dla którego następuje wzrost prędkości deformacji
-punkt B- odpowiada wyraźnej granicy plastyczności, dla której przy stałej wartości siły obciążającej a nawet przy ich spadku następuje wzrost odkształcenia; umowna granica plastyczności odpowiada sile obciążającej próbkę wywołującej skrócenie wynoszące 0,2% długości pierwotnej próbki
-odcinek BC- zwiększenie siły obciążającej powoduje coraz silniejsze pęcznienie próbki, na powierzchni bocznej pojawiają się pęknięcia, krzywa wykresu ściskania szybko zaczyna wzrastać i asymptotycznie dąży do prostej równoległej do osi obciązeń
10. Omówić wykres ściskania metali kruchych
F
Ԑ
∆l
Cechy wykresu ściskania:
1) początkowo wykres jest prawie prostoliniowy, następnie coraz bardziej się zakrzywia urywając się w punkcie C, w którym następuje zniszczenie próbki
2) kształt próbki bezpośrednio przed zniszczeniem jest lekko beczkowaty co świadczy o istnieniu niewielkich odkształceń plastycznych
11. Omówić rodzaje pęknięć występujące w metach i ich stopach podczas ściskania.
Rodzaje pęknięć:
- poślizgowe-najczęściej spotykane jest w przypadku metali i stopów kruchych, pękanie poślizgowe poprzedzone jest trwałymi odkształceniami wywołanymi naprężeniami stycznymi zachodzącymi w przekrojach nachylonych do kierunków naprężeń głównych pod kątem 45stopni
-rozdzielcze-zachodzą w przekrojach prostopadłych do kierunków głównych wydłużenia
12. Opisać cechy czystego skręcania.
-oś pręta pozostaje po skręceniu linią prostą,
-okręgi kół, leżących w płaszczyznach równoległych do podstawy nie ulegną odkształceniu, a powierzchnie czołowe będą ciągle płaskie,
-promienie narysowane na powierzchniach czołowych pozostaną po odkształceniu odcinkami linii prostych
-tworzące odchylą się od swojego pierwotnego położenia o pewien kąt nazywany kątem odkształcenia postaciowego,
-powierzchnie czołowe pręta obrócą się względem siebie o kąt nazywany kątem skręcenia.
L
13. Wyprowadzić wzór na kąt skręcenia pręta o stałym przekroju
M = Fr (wzór ogólny)
dMs = ηdF
η-promień
dF-przyrost siły
τη = dF/dA à dF = τη*dA (dF do wzoru wyżej) ;
dMs = η*τη*dA ;
Ms = ∫A dMs = ∫A η*τη*dA ;
τη = Gη(dρ/dx)
Ms = ∫A Gρ2 (dρ/dx)dA ;
Ms = G(dρ/dx) ∫A η2 dA
Ms =GI0(dρ/dx)
dρ/dx= Ms/G I0=>dρ= (Ms/G I0)*dx
ρ=(Ms/G I0)*xIl0
ρ= Ms*l/ G I0
14. Opisać naprężenia tnące w pręcie podczas skręcania – wzór definicyjny, maksymalne naprężenia tnące, obszary odkształceń
15. Opisać wykres skręcania stali o średniej zawartości węgla
Ms=f(φ’)
φ’=φ/l
MH-moment skręcający odpowiadający granicy proporcjonalności na skręcanie
RHs= MH/W0[MPa]
Msp –moment skręcający odpowiadający granicy sprężystości
Rsps=Msp/ W0[MPa]
Mpl –moment skręcający odpowiadający wyraźnej granicy plastyczności
Res= Mpl/ W0[MPa]
MRs –maksymalny moment skręcający(moment niszczący) przenoszony przez próbkę, odpowiadający granicy wytrzymałości na skręcanie
Rs =MR/ W0[MPa]
16. Na przykładzie wykresu statycznej próby rozciągania omówić rodzaje materiałów konstrukcyjnych.
Materiały konstrukcyjne klasyfikujemy ze względu na przebieg krzywej rozciągania:
a)materiały plastyczne, np. stal o niskiej zawartości węgla
b)materiały kruche
c)materiały organiczne
ze względu na właściwości wytrzymałościowe:
a)materiały plastyczne o stosunkowo niewielkim zakresie sprężystym i względnie wielkim zakresie plastycznym
b)materiały sprężysto-plastyczne- charakteryzujące się wyraźnym rejonem plastycznym
c)materiały sprężysto-kruche, np. żelwio
17. Omówić model sprężysto – plastyczny materiału.
σ=Eε, dla O≤ε≤Eε; Re=E*Eε; σ=Re, dla ε>Eε=>E=tgα
18. Omówić model sprężysto – plastyczny z umocnieniem materiału.
Σ=Eε, dla O≤ε≤E0,2; Re0,2=E*ε0,2; σ=Re0,2+Eεε-ε0,2, dla ε>ε0,2=>E=tgα
...