Материал: Ответы №1-2

66. Как влияет неточность изготовления элементов (по длине) на напряжения в статически определимых стержневых системах?

Никак.

67. Как влияет неточность изготовления элементов (по длине) на напряжения в статически неопределимых стержневых системах?

В результате монтажа неточно изготовленной статически неопределимой системы возникает система самоуравновешенных сил

Температура окружающей среды изменилась. Изменятся ли при этом величины напряжений в статически определимых стержневых системах;

Нет.

68. Температура окружающей среды изменилась. Изменятся ли при этом величины напряжений в статически неопределимых стержневых системах?

Да. Возникнет система самоуравновешенных сил

УСТОЙЧИВОСТЬ СЖАТЫХ СТЕРЖНЕЙ

69. Какая форма равновесия называется устойчивой?

Если при действии малых возмущений тело отклоняется от своего невозмущённого состояния равновесия незначительно, то оно называется устойчивым.

70. Какая форма равновесия называется неустойчивой?

Если при действии малых возмущений тело значительно отклоняется от своего невозмущённого состояния, то оно называется неустойчивым.

71. Какая форма равновесия называется безразличной?

Равновесие называется безразличным, если новое положение системы после отклонения от исходного остаётся положением равновесия и после удаления внешнего воздействия.

72. Когда конструкция считается устойчивой?

Конструкция считается устойчивой, если она сохраняет первоначальную форму упругого равновесия при действии внешних нагрузок.

73. Что означает термин "потеря устойчивости"?

(В Эйлера) Потеря первоначальной формы равновесия.

(В общем смысле) достижение системой такого состояния, при котором первоначальная форма её равновесия становится неустойчивой.

В строительной деле потеря устойчивости рассматривается как исчерпания работоспособности конструкции.

74. Что такое критическая сила?

(В общем смысле) Критическая сила — нагрузка, превышение которой приводит к потере устойчивости первоначальной формы равновесия.

(В смысле Эйлера) Наименьшая сжимающая сила, способная удержать стержень в искривлённом состоянии называется критической силой.

75. Как определяется критическая сила, если возникающие напряжения не превосходят предела пропорциональности?

76. Что такое "приведенная длина стержня"?

Длина полуволны синусоиды в оси стержня, потерявшего устойчивость. Lпр=μ*L

μ- коэффициент приведения длины.

77. От чего зависит коэффициент приведения длины?

От способа закрепления стержня.

78. Как изменится критическая сила для сжатой стойки, если одновременно увеличить диаметр и длину стойки в 2 раза? Формулу Эйлера считать применимой, ответ обосновать.

Увеличится в 4 раза. Обоснование: возьми да подставь в формулу Эйлера.

79. Стойка большой гибкости защемлена по концам. Во сколько раз изменится критическая сила, если одновременно убрать верхнее защемление и увеличить диаметр в 2 раза? Формулу Эйлера считать применимой, ответ обосновать.

Не изменится. Обоснование: формула Эйлера. µ было 0,5, стало 2.

80. Стойка большой гибкости защемлена по концам. Как изменится критическая сила, если один из концов сделать шарнирно опертым, не меняя всех прочих условий? Формулу Эйлера считать применимой, ответ обосновать.

Уменьшится в 1,96

81. Что такое гибкость стержня?

Гибкость стержня — отношение приведённой длины к минимальному радиусу инерции.

λ=

82. Как определяется предельная гибкость для материала?

83. Чему равны критические напряжения, если гибкость стержня равна предельной?

84. Как классифицируются стержни по их гибкости?

Стержни малой гибкости, стержни средней гибкости и большой гибкости.

85. При каких напряжениях теряют устойчивость стержни большой гибкости? По какой формуле определяется для них критическая сила?

86. При каких напряжениях теряют устойчивость стержни средней гибкости? По какой формуле определяется для них критическая сила?

По формуле Ясинского:

а,b,c- коэффициенты зависящие от свойств материалов (Мпа)

87. Можно ли пользоваться формулой Эйлера за пределом пропорциональности материала?

Нельзя.

88. Как записывается условие устойчивости сжатого стержня и какие задачи оно позволяет решать?

Условие устойчивости позволяет решать следующие задачи:

1. Подбор сечения.

2. Расчёт грузоподъёмности.

3. Проверка устойчивости.

89. Как определяется допускаемое напряжение на устойчивость?

90. В каких пределах находится величина коэффициента понижения основного допускаемого напряжения (коэффициент продольного изгиба), от чего этот коэффициент зависит?

0

Зависит от материала и гибкости стержня.

91. Какие поперечные сечения считаются наиболее рациональными для центрально сжатых стержней

У которых I_X = I_Y. Например: круг, кольцо, квадрат, равносторонний треугольник.

ДИНАМИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ

92. Какие нагрузки считаются статическими?

Статические нагрузки — нагрузка, значение, направление и место приложения которой изменяются столь незначительно, что при расчёте сооружения их принимают независящими от времени и поэтому пренебрегают влиянием сил инерции, обусловленных такой нагрузкой.

93. Какие нагрузки считаются динамическими?

Динамическая нагрузка — нагрузка, характеризующаяся быстрым изменением во времени её значения, направления или точки приложения и вызывающая в элементах конструкции значительные силы инерции.

94. В чем суть принципа Даламбера?

Движущееся тело можно рассматривать как находящееся в состоянии мгновенного равновесия, если кроме внешних нагрузок учесть силы инерции.

95. Что такое "динамический коэффициент"?

Динамический коэффициент — отношение динамического значения некоторого фактора к соответствующему статическому значению этого фактора.

96. Как вычисляется динамический коэффициент при подъеме груза с ускорением?

97. Какие Вам известны разновидности удара?

Продольный, поперечный, скручивающий

98. Какие допущения принимаются при выводе формулы для динамического коэффициента при продольном ударе?

1. Удар неупругий (совместное движение тел).

2. Размеры падающего тела малы (ударная нагрузка — сосредоточенная сила).

3. Возникающие напряжения не превосходят предела пропорциональности (справедлив закон Гука).

4. Силами инерции, связанными с массой стержня, пренебрегаем.

5. Пренебрегаем потерями энергии.

6. Процессы в зоне контакта не рассматриваем.

99. Как вычисляется динамический коэффициент при продольном ударе?

δ_стат — деформация упругой системы в точке, где производится удар, при статическом приложении груза G(падающего груза).

100. Как влияет на величину коэффициента динамичности учет веса деформируемого тела?

M — ударяющая масса, m — ударяемая масса. Чем больше ударяемая масса, тем меньше динамический коэффициент.

101. Каково значение динамического коэффициента при внезапном приложении нагрузки? Ответ обосновать.

K_дин = 2, так как H = 0.

102. Как изменятся динамические напряжения в стержне при продольном ударе, если при прочих равных условиях увеличить его длину (ответ обосновать)?

Динамическое напряжение уменьшится, так как увеличится δстат

103. Как изменятся динамические напряжения в стержне при продольном ударе, если при прочих равных условиях использовать материал с большим модулем нормальной упругости (ответ обосновать)?

Увеличится, так как увеличится жесткость, а значит уменьшится δстат, следовательно коэффициент динамичности возрастет.

104. Как вычисляется динамический коэффициент при поперечном ударе?

105. Как определяются динамические напряжения и перемещения при ударе?

106. Какие колебания называют свободными, какие – вынужденными?

Свободные — колебания, которые совершает система без поступления энергии извне после начального внешнего возмущения.

Вынужденные — колебания, вызванные и поддерживаемые переменными внешними силовыми воздействиями.

107. Что такое круговая (циклическая) частота?

Круговая частота — хар-ка периодического колебательного процесса.

108. Как связаны период и циклическая частота свободных колебаний?

Число колебаний, совершаемых за 2π единиц времени. Угловая частота ω = 2πν = 2π/T, где ν — частота колебаний , Т — период колебаний. Обычно используемая единица времени — секунда; тогда угловая частота измеряется в рад/с.

109. Как вычисляется круговая частота свободных колебаний механической системы с одной степенью свободы?

с — жёсткость, m — масса, сконцентрированная в одной точке.

110. Какими параметрами определяется амплитуда свободных колебаний механической системы с одной степенью свободы?

Амплитуда свободных колебаний зависит как от начального отклонения тела из положения покоя, так и от начальной скорости. При этом направление начальной скорости не влияет на амплитуду.

111. Нарисуйте график, описывающий свободные колебания механической системы с одной степенью свободы без учета сил сопротивления.

112. Нарисуйте график, описывающий свободные колебания механической системы с одной степенью свободы в случае слабого сопротивления.

113. Как вычисляется динамический коэффициент для механической системы с одной степенью свободы при гармоническом воздействии?

θ — частота изменения возмущающей силы.β-удельный коэффициент вязкого сопротивления.

114. Какое явление называется резонансом (в чем проявляется и при каких обстоятельствах) ?

Резонанс — неограниченный рост перемещений, при совпадении возмущающей и собственной частоты. Явление резкого возрастания амплитуды наступает при приближении частоты внешнего воздействия к одной из тех частот, с которыми происходят собственные колебания в системе, возникающие в результате начального толчка.

ПЕРЕМЕННЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

115. Могут ли при постоянной нагрузке возникать переменные напряжения? Если да, то приведите примеры.

Да, вращающийся вал.

116. Что называется усталостью?

Усталость — процесс постепенного накопления повреждений в материале под действием переменных напряжений, приводящих к образованию трещин и разрушений.

117. Что называется выносливостью материала?

Выносливость — свойство материала противостоять усталости.

118. Что такое цикл напряжений?

Будем называть циклом напряжений однократную их смену, соответствующую полному периоду их изменения.

Совокупность всех последовательных значений переменных напряжений за один период процесса их изменения называется циклом напряжений.

119. Какой цикл называется симметричным (проиллюстрируйте графиком)?

Если напряжения σ_max и σ_min равны друг другу по абсолютной величине и обратны по знаку, то цикл называют симметричным. R=σmin/σmax-коэффициент асимметрии цикла

120. Какой цикл называется знакопостоянным (проиллюстрируйте графиком)?

Если знаки σ_max и σ_min одинаковы, то цикл называется знакопостоянным.0<R<1,R>1

121. Какой цикл называется знакопеременным (проиллюстрируйте графиком)?

Если знаки σ_max и σ_min различны, то цикл называется знакопеременным.-1<R<0,R<-1

122. Какой цикл называется отнулевым (проиллюстрируйте графиком)?

Когда одно из напряжений равно нулю, такой цикл называется отнулевым. R=0, R=+-inf

123. Перечислите основные параметры цикла.

1. Среднее постоянное напряжение цикла σ_m.

2. Амплитуда цикла — наибольшее значение переменной составляющей цикла напряжений σ_a.

3. σ _{max ,} σ min

4. r-коэффициент ассиметрии

124. Запишите соотношения, связывающие характеристики цикла напряжений

125. Что такое коэффициент асимметрии цикла?

R!!!!

126. Какие циклы считаются подобными?

Подобными называются циклы — циклы, имеющие одинаковые значения к-та асимметрии (характеристики цикла).

127. Что называют кривой Вëлера? Укажите еë вид.

Кривая Вёлера — кривая усталости с ординатой максимальных напряжений цикла, при которых происходит разрушение детали. Абсцисса — число циклов N, которое выдержала деталь до разрушения.