Егер сіз кеңістік-уақыт деп есептесеңіз, сізді қоршаған әлем үш өлшемді немесе тіпті төрт өлшемді болуы мүмкін. Солай бола тұрса да, модельдеу мен есептеулерді үнемдеу үшін 2D жуықтаулары инженерлік талдауда жиі пайдаланылады.

Жазық кернеу мен деформация ұғымы - соңғы элементтерді талдауда және тұтастай алғанда қатты механикада үнемі еститін нәрсе, бірақ не дегенді білдіре ме?

Жазық кернеу мен жазық деформацияның негізгі айырмашылығы мынада: математикалық модельдеу бойынша, жазық кернеу шындықта болуы мүмкін емес, ал жазық кернеу шын мәнінде болуы мүмкін.

Жазықтық кернеу мәселелері қалыңдық бойынша кернеудің өзгеруін елемейді. Негізінде, жазық кернеу – математикалық жуықтау, ал жазық деформация компоненттердегі нақты жағдай.

Сонымен қатар, жазық кернеу әдісі өте жұқа объектілер үшін қолданылады. Бұл жағдайда жазықтықтан тыс бағыттардағы кернеу нөлге тең деп қабылданады. Кернеу тек жазықтықта болады.

Керісінше, қалың заттар үшін жазық деформация әдісі қолданылады. Ол жазықтықтан тыс бағыттардағы барлық деформация нөлге тең және тек жазықтықта ғана болады деп есептейді.

Бұл ұғымдарды егжей-тегжейлі талқылайық.

Жазық кернеуді талдау СЭҚ құрамдас бөлігі болып табылады.

Стресс және деформация дегеніміз не?

Кернеулер мен деформациялар физикада заттардың деформациялануына әкелетін күштерді сипаттау үшін қолданылатын екі термин. АМатериалдың кернеуі – оның бірлік ауданына әсер ететін күш. Кернеу кезіндегі дененің күші деформация деп аталады.

Деформациялаушы күш әсер еткенде заттың деформациясы болады. Нысанды бастапқы пішіні мен өлшеміне қайтару үшін оның ішінде қарсы күш пайда болады. Қалпына келтіретін күштің шамасы мен бағыты қолданылған деформациялық күшке тең болады. Стресс – бұл қалпына келтіретін күштің аудан бірлігіне шаққанда өлшемі.

Тернеу термині дененің күйзеліс әсерінен болатын деформациясын білдіреді . Теңестірілген дене стресске ұшыраған кезде кернеу пайда болады. Нысан қолданылған штаммға байланысты қысқартылуы немесе ұзартылуы мүмкін. Бөлшек өзгеріс ретінде деформацияны көлемнің, ұзындықтың немесе геометрияның ұлғаюы ретінде анықтауға болады. Нәтижесінде оның өлшемі жоқ.

Түрлі екі өлшемді құрылымдар үшін жазық кернеуді талдауға болады.

Жазық кернеу дегеніміз не?

Жазық кернеу деп x-y жазықтығына перпендикуляр 0 болатын қалыпты кернеу, ал Oyz және Orz ығысу кернеулері берілмейтін кернеу күйі түсіндіріледі.

Жазық кернеу барлық нөлдік емес кернеу құрамдастары бір жазықтықта жатқанда пайда болады (яғни, кернеудің екі осьті күйі). Қабырғалары жұқа пластмасса бөлшектері жиі мұндай кернеу күйінен зардап шегеді, мұнда σ3 << σ1, σ2. Қалыңдықта бетке параллель әсер ететін кернеулердің аз ғана бөлігі ғана дамығанбағыт.

Жазықтық деформация дегеніміз не?

Жазықтық деформация - материал жазықтыққа параллель бағытта орын ауыстырған кезде пайда болатын дененің физикалық деформациясы. Металдар жазық деформация пайда болған кезде кернеулік коррозияға бейім болады.

“Жазық-деформация” термині деформация тек жазықтықта болуы мүмкін екенін білдіреді, яғни жазықтықтан тыс деформация болмайды. пайда болады. Бұл жағдайда шекаралық шарт жазықтықтан тыс бағытта қозғалысты болдырмайды. Қозғалыс тежелгендіктен жазықтықтан тыс кернеу жоқ. Оның орнына, қозғалыстың тұрақтылығына байланысты кернеу пайда болады.

Жазық кернеу мен деформацияның арасындағы айырмашылықтар

Жазық кернеу мен деформация өзара байланысты, өйткені кернеу өндірілген деформацияға тең. Дегенмен, олардың біршама айырмашылықтары бар.

Жазық кернеуді қолданғанда элементтің қалыңдығында деформация пайда болуы мүмкін. Осылайша, элемент созылған кезде жұқа болады, ал қысылғанда қалың болады.

Екінші жағынан, жазықтық деформация кезінде жазықтықтан тыс деформациялар (қалыңдық) пайда болмайды, өйткені деформациялар толығымен бекітілген. Осылайша, пластина жазықтықтағы кернеуді алған кезде кернеу жазықтықтан тыс бағытта қалыптасады.

Осыған қоса, бұл екі талдаудың да қолдануы мүлде басқаша.

Жазық кернеу әдетте жазықтықтардан салыстырмалы түрде шектелген тереңдігі бар элементтерді талдау үшін қолайлы, мысалы, қораптарнемесе ауыр цилиндрлер. Бұл талдауды әдетте геотехникалық талдау бағдарламалық құралын емес, құрылымдық немесе жалпы FE бағдарламалық құралын пайдаланып ғана жүргізуге болады.

Керісінше, жазық деформацияны шексіз дерлік тереңдігі бар элементтердің көлденең қималарын талдау үшін пайдалануға болады. жазықтықтың немесе сызықты құрылымдардың, әдетте көлденең қималары тұрақты, олардың көлденең қимасының өлшемдерімен салыстырғанда дерлік шексіз деп санауға болатын және жүктеме кезінде ұзындығы шамалы өзгеретін ұзындықтағы құрылымдар.

Міне, салыстыру кестесі. сіз үшін жазықтық кернеуі мен деформация арасындағы:

Жазық кернеу VS деформациясы.

Міне, жазық кернеу және жазықтық деформация ұғымдарын түсіндіретін шағын бейнеклип.

Жазықтық кернеу және жазықтықдеформация.

Жазықтық кернеуі қай жерде пайда болады?

Жазық кернеу жағдайлары негізінен екі өлшемде болады. Егер сіз пластинаны кернеу қолданылатын элемент деп санасаңыз, ол оның бетіне әсер етуі мүмкін.

Жазықтық кернеуі екі өлшемді ме, әлде үш өлшемді ме?

Жазықтық кернеу әрқашан екі өлшемді шарт болып табылады, өйткені сіз кез келген бір бағыттағы кернеу мәнін нөл деп қабылдайсыз.

Жазықтық кернеуінің максималды мәні дегеніміз не?

Жазық кернеудің екі мәні бар, олар:

• Жазық кернеудегі максимум 6,3 ksi-ге тең
• Максималды шығу- жазықтықтағы кернеу шамамен 10,2 кси

Осы мәндерге сәйкес, жазықтықтан шыққан жазықтық кернеу жазықтықтағы кернеуден көп.

Әртүрлі нысандар үшін кернеу мен деформацияны талдау үшін FEA пайдалана аласыз.

Кернеу түрлендірулері не үшін қолданылады?

Бағдарланған элементтің кернеуін анықтау үшін кернеуді түрлендіру әдетте қолданылады.

Нысанды бір жерге қойғанда, ол көптеген күштердің әсерінен әртүрлі сыртқы факторлардың әсерінен кернеуді бастан кешіреді. Бұл кернеудің мәні барлық объектіде және кернеу концентрациясының әртүрлі аймақтарында өзгереді. Дегенмен, бұл кернеу сол нысанның анықтамалық жүйесіне байланысты.

Стрессті түрлендіруді талдау әдістерін пайдалана отырып, берілген денеге түсетін кернеуді оңай өлшеуге болады.

Соңғы алып тастау.

• Стресс пен деформация - бұл сіз зерттейтін және қатты механика саласына қатысты болсаңыз, еститін құбылыстар. Әрбір объект, екі өлшемді немесе үш өлшемді, осы екі күшті сезінеді. Екеуі де бір-бірімен байланысты.
• Жазық кернеу түсінігі математикаға негізделген жуықтау ғана, ал жазықтық кернеу оның құрамдас бөліктері бойынша физикалық түрде шығады.
• Жазық кернеулер талдауын қолдану үшін қолдануға болады. шексіз тереңдіктегі объектілерді талдайтын жазық деформациядан айырмашылығы шектелген тереңдігі бар жұқа нысан.
• Жазықтағы кернеу, бір құрамдас бойындағы кернеу әрқашан нөлге тең. Екінші жағынан, жазықтық деформация бір бағыттағы деформацияны нөлге тең деп қабылдайды.
• Жазықтық кернеу жазықтықтан тыс деформацияларды тудырады, ал жазықтықтық деформация жазықтықтан тыс деформацияларға жол бермейді.

Қатысты мақалалар

2 Pi r & Пи р квадраты: айырмашылығы неде?

Векторлар мен тензорлардың айырмашылығы неде? (Түсіндірілді)

Векторлармен жұмыс істегенде ортогональ, қалыпты және перпендикулярдың айырмашылығы неде? (Түсіндірілді)