Եթե հաշվի առնեք տարածություն-ժամանակը, ապա ձեզ շրջապատող աշխարհը եռաչափ է, կամ գուցե նույնիսկ քառաչափ: Այնուամենայնիվ, 2D մոտարկումները հաճախ օգտագործվում են ինժեներական վերլուծության մեջ՝ մոդելավորման և հաշվարկների վրա խնայելու համար:

Հասարակ սթրեսի և լարվածության հասկացությունը մի բան է, որը դուք անընդհատ լսում եք Վերջավոր տարրերի վերլուծության և ընդհանուր առմամբ պինդ մեխանիկայի մեջ, բայց ինչ Արդյո՞ք դա նշանակում է:

Հասարակ լարվածության և հարթ լարվածության հիմնական տարբերությունն այն է, որ, ինչպես մոդելավորվում է մաթեմատիկորեն, հարթ լարվածությունը չի կարող գոյություն ունենալ իրականում, մինչդեռ հարթ լարվածությունը կարող է գոյություն ունենալ իրականում:

Հավասարության լարվածության խնդիրները անտեսում են լարվածության տատանումները հաստության վրա: Ըստ էության, հարթ լարվածությունը մաթեմատիկական մոտավորություն է, մինչդեռ հարթ լարվածությունը բաղադրիչների փաստացի պայման է: Այս դեպքում լարումը հարթությունից դուրս ուղղություններով ենթադրվում է զրո: Սթրեսը գոյություն ունի միայն հարթության ներսում:

Ի հակադրություն, հարթ լարման մեթոդը օգտագործվում է հաստ առարկաների համար: Այն ենթադրում է, որ հարթությունից դուրս ուղղություններով բոլոր լարվածությունը հավասար է զրոյի և գոյություն ունի միայն հարթության ներսում:

Եկեք մանրամասն քննարկենք այս հասկացությունները:

Պլանային սթրեսի վերլուծությունը FEA-ի անբաժանելի մասն է:

Ի՞նչ է նշանակում սթրես և լարվածություն:

Սթրեսները և լարումները երկու տերմին են, որոնք օգտագործվում են ֆիզիկայում՝ նկարագրելու ուժերը, որոնք առաջացնում են առարկաների դեֆորմացիա: Անյութի լարվածությունը ուժն է, որը գործում է իր միավորի տարածքի վրա: Սթրեսի տակ գտնվող մարմնի կողմից գործադրվող ջանքերը հայտնի են որպես լարվածություն:

Օբյեկտի դեֆորմացիան տեղի է ունենում դեֆորմացնող ուժի կիրառման ժամանակ: Օբյեկտի ներսում հակադիր ուժ կստեղծվի՝ այն վերադարձնելու իր սկզբնական ձևին և չափին: Վերականգնող ուժի մեծությունն ու ուղղությունը կհավասարվեն կիրառվող դեֆորմացնող ուժին: Սթրեսը վերականգնող ուժի չափումն է միավոր մակերեսի վրա:

Լարվածություն տերմինը վերաբերում է սթրեսից առաջացած մարմնի դեֆորմացիային : Երբ հավասարակշռված մարմինը ենթարկվում է սթրեսի, առաջանում է լարվածություն: Օբյեկտը կարող է կրճատվել կամ երկարացվել իր կիրառվող լարվածության պատճառով: Որպես կոտորակային փոփոխություն, լարվածությունը կարող է սահմանվել որպես ծավալի, երկարության կամ երկրաչափության աճ: Արդյունքում, այն չունի հարթություն:

Դուք կարող եք վերլուծել հարթ լարվածությունը տարբեր երկչափ կառույցների համար:

Ի՞նչ է հարթ լարվածությունը:

Հավասար լարվածությունը սահմանվում է որպես լարվածության վիճակ, որտեղ չի կիրառվում նորմալ լարվածություն՝ 0, և ոչ մի ճեղքող լարում՝ Oyz և Orz, չեն կիրառվում x-y հարթությանը ուղղահայաց:

Հավասարության լարվածությունը տեղի է ունենում, երբ բոլոր ոչ զրոյական սթրեսային բաղադրիչները գտնվում են մեկ հարթության մեջ (այսինքն՝ երկու առանցքի լարվածության վիճակ): Բարակ պատերով պլաստիկ մասերը հաճախ տուժում են այս լարված վիճակից, որտեղ σ3 <<< σ1, σ2. Մակերեւույթին զուգահեռ գործող լարումների միայն մի փոքր մասն է զարգացած հաստության մեջուղղությունը:

Ի՞նչ է ինքնաթիռի լարվածությունը:

Հասարակ լարվածությունը մարմնի ֆիզիկական դեֆորմացիան է, որը տեղի է ունենում, երբ նյութը տեղաշարժվում է հարթությանը զուգահեռ ուղղությամբ: Մետաղները հակված են սթրեսային կոռոզիայի, երբ տեղի է ունենում հարթ լարվածություն:

«հարթ լարվածություն» տերմինը վերաբերում է այն փաստին, որ լարվածությունը կարող է առաջանալ միայն հարթության մեջ, ինչը նշանակում է, որ հարթությունից դուրս լարվածություն չկա: տեղի կունենա. Այս դեպքում սահմանային պայմանը թույլ չի տալիս շարժվել հարթությունից դուրս: Ինքնաթիռից դուրս լարվածություն չկա, քանի որ շարժումը զսպված է: Փոխարենը, շարժման ֆիքսվածության պատճառով, կստեղծվի սթրես:

Տարբերությունները հարթության լարվածության և լարվածության միջև

Հարավային լարվածությունը և լարվածությունը փոխկապակցված են, քանի որ սթրեսը հավասար է արտադրված լարվածությանը: Այնուամենայնիվ, նրանք բավականին շատ տարբերություններ ունեն:

Երբ հարթ լարվածություն է կիրառվում, տարրի հաստության մեջ կարող է առաջանալ լարվածություն: Այսպիսով, տարրը ձգվելիս կդառնա ավելի բարակ, իսկ սեղմվելիս՝ ավելի հաստ:

Մյուս կողմից, հարթ լարվածության ժամանակ հարթությունից դուրս դեֆորմացիաներ (հաստություն) չեն կարող առաջանալ, քանի որ դեֆորմացիաները ամբողջությամբ ամրագրված են։ Այս կերպ, սթրեսը կուտակվում է հարթությունից դուրս, մինչդեռ թիթեղն ընդունում է հարթության մեջ լարվածություն:

Բացի սրանից, այս երկու անալիզներն էլ բավականին տարբեր կիրառություն ունեն:

Ինքնաթիռի լարվածությունը, ընդհանուր առմամբ, հարմար է հարթություններից համեմատաբար սահմանափակ խորությամբ տարրեր վերլուծելու համար, ինչպիսիք են տուփերըկամ ծանր բալոններ: Սովորաբար հնարավոր է այս վերլուծությունն իրականացնել միայն կառուցվածքային կամ ընդհանուր FE ծրագրային ապահովման միջոցով, այլ ոչ թե երկրատեխնիկական վերլուծության ծրագրակազմի:

Ի հակադրություն, հարթ լարվածությունը կարող է օգտագործվել գրեթե անսահման խորությամբ տարրերի խաչմերուկները վերլուծելու համար: հարթության կամ գծային կառույցների, սովորաբար հաստատուն խաչմերուկներով, երկարություններով, որոնք կարելի է համարել գրեթե անսահման՝ համեմատած իրենց լայնական հատվածի չափի հետ, և որոնք ունեն աննշան երկարության փոփոխություններ ծանրաբեռնվածության ներքո:

Ահա համեմատությունների աղյուսակը: ինքնաթիռի լարվածության և լարվածության միջև ձեզ համար> Հավասար լարումը մաթեմատիկական մոտարկում է: Հավասար լարվածությունը ֆիզիկապես գոյություն ունի բաղադրիչներում: տեղի է ունենում դեֆորմացիա: Հավասար լարվածության ժամանակ հարթությունից դուրս դեֆորմացիան հնարավոր չէ սահմանափակ շարժման պատճառով: Այն օգտագործվում է սահմանափակ խորություն ունեցող օբյեկտների համար (բարակ առարկաներ): ). Այն օգտագործվում է անսահման խորություն ունեցող օբյեկտների համար (հաստ առարկաներ): Ինքնաթիռային լարվածությունը, սթրեսի մեկ բաղադրիչը ենթադրվում է զրո (z բաղադրիչ. ). Ինքնաթիռային լարվածություն, լարման մեկ բաղադրիչը ենթադրվում է զրո (z բաղադրիչ):

Ահա մի փոքրիկ տեսահոլովակ, որը բացատրում է հարթության լարվածության և հարթության լարվածության հասկացությունները:լարվածություն:

Որտե՞ղ է առաջանում ինքնաթիռի սթրեսը:

Հավասարության լարվածության պայմանները հիմնականում առաջանում են երկու հարթություններում: Եթե ​​ափսեը համարում եք մի տարր, որի վրա ճնշում է գործադրվում, ապա այն, ամենայն հավանականությամբ, կգործի իր մակերեսի վրա:

Ինքնաթիռի լարվածությունը երկչափա՞ն է, թե՞ եռաչափ:

Հավասարության լարումը միշտ երկչափ պայման է, քանի որ դուք արդեն ենթադրում եք լարվածության արժեքը ցանկացած ուղղությամբ որպես զրո:

Ի՞նչ է հարթության լարվածությունը առավելագույնը:

Կա հարթ լարվածության երկու արժեք, որոնք են. հարթության լարվածությունը մոտավորապես 10,2 ksi է

Ըստ այս արժեքների, հարթությունից դուրս լարվածությունը ավելի շատ է, քան ներհարթության լարվածությունը:

Դուք կարող եք օգտագործել FEA-ն՝ տարբեր առարկաների սթրեսը և լարվածությունը վերլուծելու համար:

Ինչի՞ համար են օգտագործվում սթրեսի փոխակերպումները:

Սթրեսի փոխակերպումը սովորաբար օգտագործվում է տարբեր կողմնորոշված ​​տարրի վրա լարվածությունը որոշելու համար:

Երբ օբյեկտը տեղադրվում է ինչ-որ տեղ, այն սթրես է ապրում տարբեր արտաքին գործոններից` բազմաթիվ ուժերի գործողության պատճառով: Այս լարվածության արժեքը տատանվում է ամբողջ օբյեկտի և սթրեսի կենտրոնացման տարբեր ոլորտներում: Այնուամենայնիվ, այս սթրեսը կախված է տվյալ օբյեկտի հղման համակարգից:

Օգտագործելով սթրեսի փոխակերպման վերլուծության տեխնիկան, դուք հեշտությամբ կարող եք չափել տվյալ մարմնի վրա գործադրվող սթրեսը:

Վերջնական պահում

• Սթրեսը և լարվածությունը երկուսն էլ երևույթներ են, որոնք դուք ուսումնասիրում եք և լսում, եթե կապված եք պինդ մեխանիկայի ոլորտի հետ: Յուրաքանչյուր առարկա՝ երկչափ կամ եռաչափ, զգում է այս երկու ուժերը: Նրանք երկուսն էլ փոխկապակցված են:
• Հասարակ լարվածության հայեցակարգը պարզապես մոտավոր հաշվարկ է, որը հիմնված է մաթեմատիկայի վրա, մինչդեռ հարթ լարվածությունը ֆիզիկապես դուրս է գալիս իր բաղադրիչների առումով:
• Դուք կարող եք օգտագործել հարթության լարվածության վերլուծությունը սահմանափակ խորությամբ բարակ օբյեկտ, ի տարբերություն հարթ լարման, որը վերլուծում է անսահման խորության օբյեկտները:
• Ինքնաթիռային լարվածությունը մեկ բաղադրիչի երկայնքով լարվածությունը միշտ զրո է: Մյուս կողմից, հարթ լարվածությունը ենթադրում է, որ լարվածությունը մի ուղղությամբ զրո է:
• Հարթության լարվածությունը առաջացնում է հարթությունից դուրս դեֆորմացիաներ, մինչդեռ հարթ լարվածությունը թույլ չի տալիս հարթությունից դուրս դեֆորմացիաներ:

Առնչվող հոդվածներ

2 Pi r & AMP; Pi r Squared: Ո՞րն է տարբերությունը:

Ո՞րն է տարբերությունը վեկտորների և տենզորների միջև: (Բացատրված է)

Ո՞րն է տարբերությունը ուղղանկյունի, նորմալի և ուղղահայաց միջև, երբ գործ ունենք վեկտորների հետ: (Բացատրված)