Wytrzymałość materiałów - Hipotezy wytężeniowe
Hipotezy wytężeniowe są zaawansowanym zagadnieniem w wytrzymałości materiałów, które pozwalają na analizę i ocenę stanu naprężeń w materiałach poddanych różnorodnym obciążeniom. W ramach kursu omówimy trzy kluczowe przypadki:
Zginanie z rozciąganiem/ściskaniem osiowym
W tym przypadku analiza dotyczy belek poddanych jednocześnie momentom zginającym oraz siłom rozciągającym lub ściskającym. Jest to w zasadzie
proste złożenie naprężeń normalnych pochodzących od siły normalnej z
naprężeniami normalnymi pochodzącymi od momentu gnącego.
Zginanie ze skręcaniem
Ten przypadek analizuje belki (w zasadzie wały, lub "klamkę"), które oprócz momentów zginających są również poddane momentom skręcającym. Hipotezy wytężeniowe pomagają określić, jak te złożone obciążenia wpływają na stan naprężeń w materiale. Musimy tutaj wyznaczyć najpierw wykresy momentów zginających i skręcających wzdłuż osi belki, a następnie złożyć te wykresy wyznaczając
momenty zredukowane według odpowiedniego wzoru.
Złożone stany naprężeń w układzie 3D
Zdecydowanie
najtrudniejszy przypadek. Analiza
obejmuje wszystkie możliwe naprężenia w trójwymiarowym układzie, w tym
naprężenia normalne i
styczne w różnych kierunkach. Hipotezy wytężeniowe w tym przypadku pozwalają na kompleksową ocenę wytrzymałości materiału w najbardziej złożonych warunkach obciążeniowych.
Po wyznaczeniu
naprężeń normalnych pochodzących od siły normalnej i momentów zginających w dwóch płaszczyznach wyznaczamy
naprężenia styczne od sił tnących mogących działać również w dwóch płaszczyznach oraz
naprężenia styczne pochodzącego od skręcania. Po tych obliczeniach
składamy naprężenia styczne od ścinania i skręcania, obliczamy
wypadkowe naprężenia styczne, po czym na koniec liczymy
naprężenia zredukowane według Hipotezy Hubera-Missesa-Henkyego.
Z tego kursu dowiesz się
Zginanie z rozciąganiem/ściskaniem osiowym
- jak złożyć naprężenia normalne w przypadku belek na które działają siły normalne i momenty zginające,
Zginanie ze skręcaniem
- jak rozwiązać wały poddane działaniom momentów zginających i momentów skręcających,
- jak obliczyć momenty zredukowane jako złożenie momentów zginających i skręcających dla wałów,
- jak zaprojektować średnicę wału z warunku wytrzymałości na podstawie momentów zredukowanych,
Złożone stany naprężeń w układzie 3D
- jak wyznaczyć siły normalne, siły tnące i momenty zginające w dwóch płaszczyznach oraz momenty skręcające,
- jak obliczyć naprężenia normalne od siły osiowej i momentów zginających,
- jak obliczyć naprężenia styczne pochodzące od ścinania w dwóch płaszczyznach,
- jak obliczyć naprężenia styczne pochodzące od skręcania,
- jak zrobić wypadkową naprężeń stycznych od ścinania i skręcanie,
- jak obliczyć naprężenia zredukowane według hipotezy Hubera-Missesa-Henkyego.
Do dyspozycji masz szeroką bazę
zadań z rozwiązaniami osobno dla każdego zagadnienia.
Zapraszamy do zgłębiania tych bardziej złożonych zagadnień wytrzymałości materiałów.
Powodzenia! 🛠️🔍
