ÁltalÁnos szilÁrdsÁgtan
DESCRIPTION
ÁLTALÁNOS SZILÁRDSÁGTAN. A TARTÓSZERKEZET PONTJAINAK FESZÜLTSÉGÁLLAPOTA. A KERESZTMETSZETI FESZÜLTSÉGEK. N z s z =N z /A !!! T x t zy =T y ×S’ x /(J x ×b x ) !!! T y t zx =T x ×S’ y /(J y ×b y ) !!! M z t z =M z /J 0 ×r !!! - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
ÁLTALÁNOS SZILÁRDSÁGTAN
A TARTÓSZERKEZET PONTJAINAK FESZÜLTSÉGÁLLAPOTA
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 2
Nz z=Nz/A !!!
Tx zy=Ty×S’x/(Jx×bx) !!!
Ty zx=Tx×S’y/(Jy×by) !!!
Mz z=Mz/J0×r !!!
My z=My/Jy×x !!!
Mx z=Mx/Jx×y !!!
A KERESZTMETSZETI FESZÜLTSÉGEK
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 3
EGY ÁLTALÁNOS HELYZETŰ PONT FESZÜLTSÉGEI
A tartószerkezet EGY PONTJÁBAN a feszültségeket HÁROM, EGYMÁSRA KÖLCSÖNÖSEN MERŐLEGES METSZŐSÍK(PÁR)ON vizsgáljuk.
P yz
zP
xP
yPy
z
x
yx
zyxzzx
xy
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 4
EGY ÁLTALÁNOS HELYZETŰ PONT FESZÜLTSÉGEI
A P pont fenti feszültség-összetevőit számtáblázatba rendezhetjük:
)(
)(
)(
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
z
y
x
ppp
A számtáblázat (feszültség-mátrix vagy feszültségtenzor) egy-egy SORA az illető normálisú sík eredő feszültségének három, tengely irányú vetületét adja. E kilenc (hat független) feszültségösszetevő segítségével a P ponton át felvett BÁR-MILYEN állású metszősík feszültség-összetevői meghatá-rozhatók, ezért azt mondhatjuk, hogy ez a számtáblázat a P pont FESZÜLTSÉGÁLLAPOTÁT határozza meg.
=
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 5
EGY ÁLTALÁNOS HELYZETŰ PONT FESZÜLTSÉGEI
Ha a P pont kicsiny környezetében párhuzamos (nem feltétlenül tengelyirányú!) síkpárokkal kivágott elemi kockának VAN olyan lap-párja, amelye(ke)n NEM ÉBRED feszültség, akkor a feszültségmátrixnak az illető normálishoz tartozó SORában minden elem zérus. A nyírófeszültségek dualitása miatt ilyenkor az illető normálfeszültség OSZLOPában is minden elem zérus, tehát a kilenc elemből csak NÉGY marad: a pont SÍKBELI FESZÜLTSÉGI ÁLLAPOTBAN VAN.
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 6
EGY ÁLTALÁNOS HELYZETŰ PONT FESZÜLTSÉGEI
Ha az x normálisú metszősík feszült-ségmentes, akkor a pont feszültségi állapotának síkja az y-z sík.
)(
)(
)(
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
)(
)(
)(
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
)(
)(
)(
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
Ha az y normálisú metszősík feszült-ségmentes, akkor a pont feszültségi állapotának síkja az z-x sík.
Ha a z normálisú metszősík feszült-ségmentes, akkor a pont feszültségi állapotának síkja az x-y sík.
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 7
EGY ÁLTALÁNOS HELYZETŰ PONT FESZÜLTSÉGEI
Ha az x normálisú sík feszültségmentes, akkor a P pont feszültségi állapota SÍKBELI, és a feszültségi állapot síkja a z-y sík.
)(
)(
)(
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
zP
xP
yPy
z
yz
zy zx=0
yz=0
x=0xz=0
xy=0
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 8
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
Rúdszerkezetek esetében (általában) a z a rúdelem tengelyét, az y a keresztmetszet szimmetriatengelyét, x pedig a hajlítási semleges tengelyt jelöli. Ilyenkor x, xy, yx mindig zérus, zx és xz pedig csak akkor nem zérus, ha a keresztmetszeti síkidom érintője a vizsgált pont magasságában nem y irányú, y pedig csak akkor nem zérus, ha a tartóelemen közvetlen, koncentrált y irányú teher van.
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 9
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
A fentiek alapján a pont kilenc feszültségösszetevőjéből általában elegendő a keresztmetszetben meghatározható z és zy előállítása, és ezek segítségével a feszültségi állapot és a MOHR kör meghatározható. (A MOHR kör csak (fő)síkbeli feszültségi állapot ábrázolására alkalmas!)
)(
)(
)(
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
z
1z
zy
yz
y=02
y
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 10
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
A tartó minden pontján át végtelen sok metszősík vehető fel. Ezek közül egy pontban MOHR kör annak a síknak a feszültségeire (feszültségállapotára) rajzolható, amelynek normálisa feszültségi FŐirány (nem keletkezik az ehhez tartozó síkon nyírófeszültség). Rúdszerkezetek esetében (a szokásos jelölést alkalmazva) ez (szinte mindig) a z-y sík. A továbbiakban bemutatunk néhány speciális (síkbeli) feszültségi állapotot, és a hozzájuk tartozó MOHR köröket.
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 11
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
z
z=1
y=0=2
y
z z zy
yz
yz z=2
y=0=1
z
y1
z=y=zy
2
tiszta húzás tiszta nyomás tiszta nyírás
yz z z
y y
1 1 1
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 12
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
Általános esetben a pontban z, zy, yz feszültségösszetevők ébrednek, az ezekhez rajzolt MOHR körben a feszültségi főirányok a mellékelt ábra szerint leolvashatók.
)(
)(
)(
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
z
1z
zy
yz
y=02
y
zy
yz
zy
1
2
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 13
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
Ha a z normálisú síkon mindkét feszültség-komponens létezik, (de x=y=0), akkor a metszősík z körüli elfordításával még lelhető olyan állás, amelyben az egyik határoló síkpár feszültségmentes, tehát a pont feszültségi állapota SÍKBELI.
)(
)(
)(
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
zP
xP
yPy=0
z
yz
zyzx
yz=0
x=0xz
xy=0z
zP
tP
nPz
zt
t=0
n=0
tztn=0nt=0
nz=0zn=0
)(
)(
)(
zzztzn
tztttn
nzntnn
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 14
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
Kéttámaszú tartó z irányú feszültségei egyenletes teherből
X
Z
nx[kN/ m]
1312,791227,471142,151056,83971,51886,18800,86715,54630,22544,90459,58374,25288,93203,61118,2932,97
-52,36-137,68-223,00-308,32-393,64-478,97-564,29-649,61-734,93-820,25-905,57-990,90
-1076,22
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 15
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
Kéttámaszú tartó feszültségi főirányai egyenletes teherből
X
Z
n1,n2[kN/ m]
969,28696,46423,64150,82
-121,99-394,81-667,63-940,45
-1213,27-1486,09-1758,91
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 16
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
Kéttámaszú tartó z irányú feszültségei két koncentrált erőből
X
Z
Szabvány : MSzLineáris számítás
Eset : ST1E (W) : 2,45E-10E (P) : 2,45E-10E (ER) : 7,93E-13Komp. : nx [kN/ m]
nx[kN/ m]
339,76310,83281,91252,99224,07195,14166,22137,30108,37
79,4550,5321,60-7,32
-36,24-65,17-94,09
-123,01-151,93-180,86-209,78-238,70-267,63-296,55-325,47-354,40-383,32-412,24-441,17-470,09
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 17
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
Kéttámaszú tartó feszültségi főirányai két koncentrált erőből
X
Z
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 18
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
Hasított henger keresztirányú feszültségei
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 19
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
hasított henger keresztirányú feszültségei a középvonalban
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 20
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
húzott, lyukasztott lemez feszültségi főirányai
X
Z
Szabvány : MSzLineáris számítás
Eset : ST1E (W) : 1,47E-9E (P) : 1,47E-9E (ER) : 1,08E-11Komp. : an [°]
n1,n2[kN/m]
170,80154,66138,52122,37106,2390,0873,9457,7941,6525,509,36
-6,79-22,93-39,08-55,22
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 21
RÚDSZERKEZET ÁLTALÁNOS PONTJÁNAK FESZÜLTSÉGEI
húzott, lyukasztott lemez z irányú feszültségei
SZE - SZT. Agárdy Gyula FESZÜLTSÉGÁLLAPOT 22
KÖSZÖNÖM A
FIGYELMET!