Онлайн калькулятор по сопромату: Онлайн-расчеты | Сопромату.НЕТ

Содержание

Интернет-олимпиады по сопротивлению материалов и теоретической механике

22 мая 2010 года Марийский государственный технический университет совместно с НИИ мониторинга качества образования проводит открытые студенческие Интернет-олимпиады по дисциплинам «Сопротивление материалов» и «Теоретическая механика».

Интернет-олимпиады по дисциплинам «Сопротивление материалов» и «Теоретическая механика» проводятся в форме компьютерного тестирования с использованием сети Интернет в режиме on-line. Время тестирования – 180 минут.

Во время тестирования разрешается пользоваться справочной, учебно-методической литературой, конспектами лекций и практик. При себе нужно иметь калькулятор (за исключением мобильных телефонов). Запрещается пользоваться средствами мобильной связи.

Вузы, зарегистрированные для участия в Открытых международных студенческих Интернет-олимпиадах сезона 2010 года, подают списки студентов-участников в олимпиадах по дисциплинам «Сопротивление материалов» и «Теоретическая механика» с 16 апреля до 20 мая 2010 года. Новым вузам для участия необходимо до 15 мая 2010 года зарегистрироваться на сайте www.i-olymp.ru. Участие в олимпиадах по дисциплинам «Сопротивление материалов» и «Теоретическая механика» бесплатное.

Рабочий язык олимпиады – русский.

В олимпиаде по теоретической механике приняли участие 292 студента из 31 вуза и филиала.

Баллы, начисляемые за каждое задание, приведены в таблице ниже.

Номер заданияПервона-
чальный вес
Коэффициент
решаемости
Весовой
коэффициент
Общий
балл за
задание
Задание 110.4344
Задание 230.11824
Задание 310.5244
Задание 410.2944
Задание 520.7324
Задание 630.18618
Задание 710.6822
Задание 810.7422
Задание 910.3944
Задание 1010.1388
Задание 1130.46412
Задание 1220.21612
Задание 1310.0088
Задание 1410.4644
Задание 1520.00816
Задание 1610.6522
Задание 1730.04824
Задание 1820.7224
Максимально возможный балл156

Средний набранный балл: 34,01 (21,80%).
Медианный балл: 30 (19,23%).
Максимально возможный балл не набрал ни один студент.


Диапазон набранных баллов (в процентах)
Участники

В олимпиаде по сопротивлению материалов приняли участие 355 студентов из 40 вузов и филиалов.

Баллы, начисляемые за каждое задание, приведены в таблице ниже.

Номер заданияПервона-
чальный вес
Коэффициент
решаемости
Весовой
коэффициент
Общий
балл за
задание
Задание 110.5044
Задание 210.7522
Задание 310.6722
Задание 410.2466
Задание 510.6322
Задание 610.5044
Задание 710.2266
Задание 810.5444
Задание 920.3648
Задание 1020.5248
Задание 1120.4148
Задание 1220.5248
Максимально возможный балл62

Средний набранный балл: 27,40 (44,19%).
Медианный балл: 26 (41,94%).
Максимально возможный балл набрал один студент.


Диапазон набранных баллов (в процентах)
Участники

Расчет и проверка опорных реакций рамы

Пример решения задачи по определению и проверке реакций в опорах П-образной плоской рамы нагруженной силой F, моментом m и распределенной нагрузкой q.

Задача
Рассчитать опорные реакции в статически определимой раме

находящейся под действием системы нагрузок:

размер a=3м.

Другие примеры решений >
Помощь с решением задач >

Решение

Расчет реакций опор

Перед началом решения задачи перенесем на расчетную схему числовые данные нагрузок и обозначим характерные точки (сечения) рамы буквами A, B, C, D и E.

Опорные реакции рамы будем определять из условия равновесия плоской системы сил.

Наш короткий видеоурок по расчету реакций опор балки:

В шарнирно-неподвижной опоре (т. A) могут возникать две составляющие реакции – горизонтальная H

A и вертикальная RA, а в шарнирно-подвижной (т. B) только одна реакция – вертикальная RB.

Про реакции в шарнирных опорах

Зададим этим реакциям на данном этапе произвольное направление, например:

Для нахождения трех неизвестных усилий нам потребуется три уравнения статики: два уравнения суммы моментов относительно опорных точек и сумма проекций всех сил на горизонтальную ось X, которые должны равняться нулю.

Запишем их:

Из каждого уравнения выражаем и находим соответствующую величину опорной реакции:

Знак “-“ реакции RB говорит о том, что произвольно выбранное направление оказалось неверным, и ее необходимо перенаправить в противоположную сторону, одновременно изменив знак на положительный.

В задачах подобного рода после расчета реакций в опорах настоятельно рекомендуется выполнять проверку полученных значений, так как даже небольшая ошибка, в дальнейших расчетах может привести к неправильному результату.

Проверка реакций опор

Арифметическую проверку реакций выполним, записав сумму моментов относительно, например, середины ригеля CD (точки K):

Тождество выполняется, значит опорные реакции рамы определены верно.

После расчета и проверки опорных реакций можно приступать к построению эпюр внутренних силовых факторов в рамах.

Другие примеры решения задач >
Лекции по сопромату >

Расчет двутавра на прогиб и изгиб


Калькулятор

Пример расчета

Калькуляторы по теме:

  • Сбор нагрузок на балки перекрытия онлайн
  • Расчет прямоугольной трубы
  • Расчет квадратной трубы
  • Расчет швеллера
  • Расчет уголка
  • Расчет деревянной балки
  • Расчет двутавра на устойчивость.

Эпюры M и Q. Сопромат. Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил, как построить. Изгиб.

Основные вопросы, которые рассмотрены в видео: — правило знаков при изгибе для моментов и поперечных сил. Откуда оно появилось и как его быстрее запомнить — что такое эпюра M и Q, эпюра изгибающего момента и поперечной силы. Как ней пользоваться и зачем нужна — пара простых лайфхаков как быстрее и проще запомнить методику построения эпюр изгибающих моментов и поперечных сил В этом видео уроке доступно и просто объясняется страшная тайна ))) как построить эпюры. После моего объяснения мои студенты обычно спрашивают: «Что так просто?» Да. Действительно построение эпюр при изгибе важная часть сопротивления материалов. И часто при объяснении преподаватели в ВУЗе делают это или не качественно. Это и не удивительно, ведь этот материал они могут излагать уже 3 раз за день. Или студента могло что-то отвлечь и важную деталь он упустил. Как построить Эпюры M и Q. Сопромат. Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил, Изгиб. Сопромат, Изгиб. Построение эпюр и определение внутренних усилий поперечная сила Q(x) и момент M(x). Понятие и правило знаков. Пример для консольной балки (консоли). 5:09 пример построения эпюр внутренних усилий при изгибе Q(x) — поперечной силы и M(x) — изгибающего момента Задаеть вопросы: — через сайт: https://stroymex.online — skype: zabolotnyiAN — email: [email protected] — комменты к видео Телеграм канал: https://t.me/sroymexOnline Не тратьте время зря, задавайте вопросы. Узнайте стоимость обучения: https://stroymex.online/usloviya-i-tsena-onlayn-obucheniya-sopromat-i-stroymeh. Получите первую консультацию бесплатно! Facebook: https://www.facebook.com/SopromatOnline

2019-11-19

Вот какие еще уроки по сопротивлению материалов вы найдете на моем сайте:

Load more

Гипотезы и определения при изгибе

Прежде всего начнем с определений:

Что такое балка? Балка — это стержень, длина которого значительно больше чем ширина и высота. При этом он испытывает деформацию изгиба.


балка — длина значительно больше ширины и высоты

Изгиб, что это? Это такой вид деформации, при котором происходит искривление продольной оси балки, но продольные волокна друг на друга не давят, а сечения плоские до изгиба остаются такими и после изгиба.


правило знаков при изгибе

На рисунке выше изображена схема для вывода формулы напряжений и демонстрация напряжений, которые возникают при чистом изгибе. Этот термин придется изложить в другой статье. А пока продолжим.

Эпюра — это график изменения величины, для которой он построен. Так эпюра изгибающего момента — это график изменения внутреннего усилия — изгибающего момента по длине балки. Используя этот график, построенный в масштабе, можно с помощь простых операций определить значение изгибающего момента в любой точке по длине балки. Эпюра поперечной силы — аналогично, график ее изменения внутреннего усилия поперечная сила по длине балки.

Инструкция к калькулятору

Обращаю ваше внимание, что в нецелых числах необходимо ставить точку, а не запятую, то есть, например, 5.7 м, а не 5,7. Также двутавр необходимо проверять на устойчивость (на заваливание от момента). Это можно сделать с помощью калькулятора, ссылка на который расположена выше (в списке «Калькуляторы по теме»). Если что-то не понятно, задавайте свои вопросы через форму комментариев, расположенную в самом низу.

Исходные данные

Расчетная схема:

Длина пролета (L) — минимальное расстояние между двумя крайними опорами или длина консоли.

Расстояния (A и B) — расстояния от опор до мест приложения нагрузок. Для 3 схемы А равна длине консоли балки, опирающейся на 2 опоры.

Нормативная и расчетная нагрузки — нагрузки, на которые рассчитывается квадратная труба. Рассчитать их можно с помощью следующих материалов:

  • калькулятор по сбору нагрузок на балку перекрытия;
  • пример сбора нагрузок на балку перекрытия.

Fmax — максимально возможный прогиб согласно таблицы E.1 СНиПа «Нагрузки и воздействия». Некоторые из них выписаны в таблицу 1.

Количество двутавров — этот показатель введен на случай, если балку перекрытия придется усилить еще такой же, положив ее рядом. То есть, если у вас одна балка, то указывается «один», если две рядом, то необходимо выбрать «две».

Расчетное сопротивление Ry— для каждой марки стали он свой. Наиболее распространенные значения приведены в таблице 2.

Размер двутавра — здесь следует выбрать профиль двутавра по тому или иному ГОСТу.

Методика выполнения расчета на прогиб

Прежде чем приступать к расчету, нужно будет вспомнить некоторые зависимости из теории сопротивления материалов и составить расчетную схему. В зависимости от того, насколько правильно выполнена схема и учтены условия нагружения, будет зависеть точность и правильность расчета.

Используем простейшую модель нагруженной балки, изображенной на схеме. Простейшей аналогией балки может быть деревянная линейка, фото.

В нашем случае балка:

  1. Имеет прямоугольное сечение S=b*h, длина опирающейся части составляет L;
  2. Линейка нагружена силой Q, проходящей через центр тяжести изгибаемой плоскости, в результате чего концы поворачиваются на небольшой угол θ, с прогибом относительно начального горизонтального положения, равным f;
  3. Концы балки опираются шарнирно и свободно на неподвижных опорах, соответственно, не возникает горизонтальной составляющей реакции, и концы линейки могут перемещаться в произвольном направлении.

Для определения деформации тела под нагрузкой используют формулу модуля упругости, который определяется по соотношению Е=R/Δ, где Е – справочная величина, R— усилие, Δ— величина деформации тела.

Вычисляем моменты инерции и сил

Для нашего случая зависимость будет выглядеть так: Δ = Q/(S·Е). Для распределенной вдоль балки нагрузки q формула будет выглядеть так: Δ = q·h/(S·Е).

Далее следует наиболее принципиальный момент. Приведенная схема Юнга показывает прогиб балки или деформацию линейки так, если бы ее раздавливали под мощным прессом. В нашем случае балку изгибают, а значит, на концах линейки, относительно центра тяжести, приложены два изгибающих момента с разным знаком. Эпюра нагружения такой балки приведена ниже.

Чтобы преобразовать зависимость Юнга для изгибающего момента, необходимо обе части равенства умножить на плечо L. Получаем Δ*L = Q·L/(b·h·Е).

Если представить, что одна из опор жестко закреплена, а на второй будет приложен эквивалентный уравновешивающий момент сил Mmax = q*L*2/8, соответственно, величина деформации балки будет выражаться зависимостью Δх = M·х/((h/3)·b·(h/2)·Е). Величину b·h3/6 называют моментом инерции и обозначают W. В итоге получается Δх = M·х/(W·Е) основополагающая формула расчета балки на изгиб W=M/E через момент инерции и изгибающий момент.

Чтобы точно выполнить расчет прогиба, потребуется знать изгибающий момент и момент инерции. Величину первого можно посчитать, но конкретная формула для расчета балки на прогиб будет зависеть от условий контакта с опорами, на которых находится балка, и способа нагружения, соответственно для распределенной или концентрированной нагрузки. Изгибающий момент от распределенной нагрузки считается по формуле Mmax = q*L2/8. Приведенные формулы справедливы только для распределенной нагрузки. Для случая, когда давление на балку сконцентрировано в определенной точке и зачастую не совпадает с осью симметрии, формулу для расчета прогиба приходится выводить с помощью интегрального исчисления.

Момент инерции можно представить, как эквивалент сопротивления балки изгибающей нагрузке. Величину момента инерции для простой прямоугольной балки можно посчитать по несложной формуле W=b*h4/12, где b и h – размеры сечения балки.

Из формулы видно, что одна и та же линейка или доска прямоугольного сечения может иметь совершенно разный момент инерции и величину прогиба, если положить ее на опоры традиционным способом или поставить на ребро. Недаром практически все элементы стропильной системы крыши изготавливаются не из бруса 100х150, а из доски 50х150.

Реальные сечения строительных конструкций могут иметь самые разные профили, от квадрата, круга до сложных двутавровых или швеллерных форм. При этом определение момента инерции и величины прогиба вручную, «на бумажке», для таких случаев становится нетривиальной задачей для непрофессионального строителя.

Формулы для практического использования

На практике чаще всего стоит обратная задача – определить запас прочности перекрытий или стен для конкретного случая по известной величине прогиба. В строительном деле очень сложно дать оценку запасу прочности иными, неразрушающими методами. Нередко по величине прогиба требуется выполнить расчет, оценить запас прочности здания и общее состояние несущих конструкций. Мало того, по выполненным измерениям определяют, является деформация допустимой, согласно расчету, или здание находится в аварийном состоянии.

Совет! В вопросе расчета предельного состояния балки по величине прогиба неоценимую услугу оказывают требования СНиПа. Устанавливая предел прогиба в относительной величине, например, 1/250, строительные нормы существенно облегчают определение аварийного состояния балки или плиты.

Например, если вы намерены покупать готовое здание, простоявшее достаточно долго на проблемном грунте, нелишним будет проверить состояние перекрытия по имеющемуся прогибу. Зная предельно допустимую норму прогиба и длину балки, можно безо всякого расчета оценить, насколько критическим является состояние строения.

Строительная инспекция при оценке прогиба и оценке несущей способности перекрытия идет более сложным путем:

  • Первоначально измеряется геометрия плиты или балки, фиксируется величина прогиба;
  • По измеренным параметрам определяется сортамент балки, далее по справочнику выбирается формула момента инерции;
  • По прогибу и моменту инерции определяют момент силы, после чего, зная материал, можно выполнить расчет реальных напряжений в металлической, бетонной или деревянной балке.

Вопрос – почему так сложно, если прогиб можно получить, используя для расчета формулу для простой балки на шарнирных опорах f=5/24*R*L2/(E*h) под распределенным усилием. Достаточно знать длину пролета L, высоту профиля, расчетное сопротивление R и модуль упругости Е для конкретного материала перекрытия.

Ответ прост — необходимо непросто рассчитать, но и сохранить на бумаге ход выполнения проверочного расчета, чтобы сделанные выводы о состоянии перекрытия можно было проверить и перепроверить по всем этапам проверки.

Совет! Используйте в своих расчетах существующие ведомственные сборники различных проектных организаций, в которых в сжатом виде сведены все необходимые формулы для определения и расчета предельного нагруженного состояния.

Онлайн калькуляторы | TopHelpStudents

  Современным студентам в результате развития интернет технологий учиться стало на много легче. Прежде всего это касается доступности информации. Библиотеки уходят в прошлое, сегодня даже самый узкоспециализированный учебник можно легко найти в электронном виде. Еще очень облегчают жизнь всевозможные онлайн калькуляторы. При изучении высшей математики для самостоятельного решения задают всевозможные уравнения, матрицы, задачи по теории вероятности и т.д. правильность решения которых вы можете проверить с помощью онлайн калькуляторов. Если вы по какой-либо причине не можете выполнить расчет сами, вы всегда можете обратиться за помощью к пециалистам.

  Калькуляторы для технических вузов.

  Особенно большим спросом онлайн калькуляторы пользуются у студентов технических вузов, ведь при изучении сопромата, строймеха, теоретических основ электротехники, часто приходится решать уравнения и системы уравнений с несколькими неизвестными и что-бы не тратить много времени на вычисления можно использовать онлайн калькулятор. 

  Калькуляторы перевода единиц измерения.

  Еще большим спросом пользуются онлайн калькуляторы для перевода вилtчин например: МПа в Н/м2, м2 в мм2 и т.д. Такие калькуляторы нужны студентам у которых сильно заумные преподаватели составляющие задания не с акцентом на изучаемый предмет а с внесением всевозможных усложнений которые на итоговый результат понимания предмета никак не влияют, зато преподаватель гордится что придумал хитрые задания. А такие вот бессмысленные усложнения могут сбить студента с толку и запутать окончательно. 

  Лучший онлайн калькулятор.

  Среди всех калькуляторов выделяется инженерный онлайн калькулятор, это калькулятор на все случаи жизни, будь то простые арифметические подсчеты или расчет косинусов, синусов. На нем можно легко считать двух, трех и более этажные формулы, причем вся формула наглядно выводится. Такой калькулятор не заменим для расчетов проводимых в сопромате, термехе, строймехе. 

У всех онлайн калькуляторов на ряду с огромным количеством плюсов, есть один значительный минус который перечеркивает все плюсы, для работы им  нужен интернет, если в аудитории стоит глушилка мобильной связи, оспользоваться к сожалению не получится. Поэтому если вы планируете пользоваться данными калькуляторами на экзамене или контрольной, вам нужно заранее уточнить работает в аудитории интернет или нет.

Как учить на карантине — Ведомости

В образовании интерес к дистанционным формам возник намного раньше, чем в любой другой сфере деятельности. Еще в начале 1980-х гг. ректор одного из куйбышевских вузов организовал на базе внутреннего телевидения, нечеткого, черно-белого, трансляцию собственных лекций по сопромату на немецком языке. Интернет, пришедший в Россию в начале 1990-х, к началу нового столетия распространился настолько, что дал возможность создавать онлайн-курсы и продвигать их на рынок. Это вызвало бурные споры как среди специалистов, так и в прессе. Стали появляться различные онлайн-курсы и тренинги. Впрочем, через несколько лет мода на дистанционное образование сошла на нет и все благополучно вернулись к традиционному классическому варианту. Прошло еще несколько лет, и в 2019 г. дискуссия вспыхнула с новой силой, поскольку современные телекоммуникации дали возможность существенно улучшить онлайн-коммуникацию между учеником и преподавателем.

Эпидемия коронавируса привела к быстрому переводу школ и вузов на режим дистанционного обучения, которое многие вузы, казалось бы, декларировали последние годы. Но на большинство преподавателей решение ввести онлайн-обучение свалилось как снег на голову. В лучшем положении оказались преподаватели продвинутых московских вузов, во многих из них уже существовали онлайн-курсы, да и со студентами нередко приходилось коммуницировать через соцсети. К тому же лучшие преподаватели уже давно начали размещать свои видеолекции в интернете. Не обошлось, конечно, без проблем. Кому-то пришлось срочно регистрироваться в приложениях для видеоконференций, таких как Zoom, кому-то – срочно перекраивать формат курсов. Но, в принципе, если преподаватель вуза регулярно готовил презентации к лекциям, выйти в онлайн ему было довольно легко.

Труднее оказалось любителям использовать доски. Рисовать на компьютере без навыка и соответствующих приспособлений оказалось не так уж просто. В идеале для этого необходимы планшет и специальное перо – стилус.

Добавлю, что онлайн-режим неплохо подходит для лекций и намного хуже – для практических занятий. Для семинаров автоматического переноса не получается. Нужно серьезно менять форму работы, чтобы задействовать всех студентов. Но в целом вузовская система обучения, где в последние годы делался большой акцент на самостоятельную работу студентов, более или менее справилась с этой нагрузкой, по крайней мере при проведении лекций.

Школа оказалась менее приспособленной к онлайн-формам обучения. Во-первых, большинство учителей привыкли к классической схеме работы с доской и мелом, во-вторых, работать со школьниками намного тяжелее, чем со студентами. Необходимо непрерывно удерживать внимание класса, вовлекать всех учеников в работу и проверять знания. Школьный учитель отличается от вузовского, как дирижер от исполнителя.

Переход к онлайн-обучению в школе даже для самых подготовленных учителей оказался сложным. С одной стороны, ученики не отвлекаются на общение с одноклассниками и могут сосредоточиться на работе с учителем, с другой – домашняя атмосфера действует расслабляюще. Как и в случае с вузовскими преподавателями, московским учителям оказалось немного проще. Они уже несколько лет проработали с электронными журналами. Но электронный журнал – это не полноценный онлайн. Там можно размещать тексты и ссылки, с помощью журнала легко давать домашние задания, проводить опросы. Но он был не рассчитан на полноценную онлайн-работу с подключением учеников к экрану компьютера и презентацией урока в режиме реального времени.

Дистанционное обучение поменяло всю систему взаимоотношений педагога и учеников. Большинство учителей в первую неделю удаленных занятий, пока школы еще не были закрыты, продолжали ходить на работу, выходя в онлайн в обычное учебное время с рабочих компьютеров, но вскоре им, скорее всего, придется все это выполнять из дома. Первая реакция для многих учителей – шок. Учитель, привыкший видеть весь класс, управлять им голосом и взглядом, мгновенно реагировать на все нарушения дисциплины, оказался полностью обезоружен новой системой. Поскольку писать текст на экране компьютера было невозможно, то камеру приходилось направлять на школьную доску, транслируя картинку через интернет. Качество картинки зависело и от разрешения камеры, и от освещения доски, и от пропускной способности канала. Учитель, ведущий урок, должен был говорить в полной тишине, не имея возможности получить обратную связь. Фактически школьный урок превращался в монолог учителя, который не мог выяснить, слушают его ученики или просто подсоединились к уроку и ушли играть. И если в малых группах, например для изучения иностранных языков, можно успеть за урок хотя бы послушать учеников, то для обычного класса в 25–30 учеников это физически невозможно.

Но если выдача информации ученикам еще хоть как-то оказалась возможна, то решение задач и выполнение упражнений, которое в школе обычно идет почти на каждом уроке, превратилось в бессмысленное домашнее задание. При существующем количестве «решебников», сервисов в помощь ученикам и онлайн-калькуляторов невозможно определить, насколько самостоятельно выполнялось задание. А проверка заданий превратилась в дополнительную нагрузку на учителя, поскольку ученики вместо тетрадей присылали плохо сделанные фотографии своих тетрадей, в которых еще нужно было разобраться.

Естественно, что ситуация выглядит по-разному для начальной, средней и старшей школы. В начальном классе онлайн-работа, судя по всему, практически невозможна. В средних классах она возможна только для очень ограниченного числа мотивированных детей, которых в обычной школе не более 2–3 человек на класс. Остальные ученики просто переходят в режим максимальной расслабленности. В старших классах, которых ждут ОГЭ и ЕГЭ, все зависит от уровня учебного заведения. В сильных школах у старшеклассников и так много самостоятельной работы: они готовятся к олимпиадам, решают задания для ЕГЭ, занимаются с репетиторами. В обычных, рядовых школах, где основной способ подготовки – это занятия с учителями своей школы, проблем возникает намного больше. Для ученика более или менее привычно выдержать 5–7 уроков в школе, но высидеть те же уроки, уткнувшись в экран компьютера, намного сложнее и эмоционально, и физически.

Еще один пласт проблем – техническое обеспечение. Если подавляющее большинство вузовских преподавателей имеют дома компьютеры, то школьные учителя все-таки в меньшей степени обеспечены домашней техникой, ориентируясь на школьные компьютеры. И чем дальше от Москвы, тем компьютеризация учителей слабее. Совсем сложной становится ситуация в семьях, где детям теперь обязательно нужен компьютер, который тоже есть далеко не у всех. Но даже наличие компьютера не поможет, если в семье двое или трое разновозрастных детей, онлайн-уроки которых идут примерно в одно и то же время.

Есть еще одна проблема, которая встает при онлайн-обучении в полный рост. Школа в стране сейчас осталась одним из немногих институтов социализации детей, подготовки их к жизни и работе в коллективе. Перевод школы в онлайн привел к тому, что дети, вкусившие дистанционного обучения, начинают мечтать о возвращении в школу, которое пока, увы, невозможно.

Подведем итоги. В вузовском образовании элементы онлайн-обучения вполне логичны и могут быть успешно использованы в дополнение к офлайновым формам.

В школьном образовании онлайн-обучение будет успешным только для высокомотивированных учащихся с хорошо выстроенной системой контроля и самоконтроля. Его эффективность тем выше, чем лучше выстроена обратная связь между учителем и учеником, чем лучше подготовлены для этого методики и пособия. Стрессовое внедрение дистанционного обучения показало, что школьное образование категорически не готово к онлайн-обучению. Более того, дистанционная работа просто уничтожает его сильные стороны. Поэтому школам предстоит пройти очень длинный и неочевидный путь для внедрения полноценного дистанционного образования, к которому сейчас школы не готовы ни технически, ни методически, ни психологически. Возможно, когда-нибудь мы и придем к виртуальным классам, голограммам и трехмерным проекциям. И нынешний опыт станет ступенькой на пути к новым технологиям, но пока для школьников лучше всего хороший учитель, стоящий у доски, а не пытающийся изо всех сил сохранить качество обучения в дистанционном формате.

Автор экономист, доцент кафедры политических и общественных коммуникаций ИОН РАНХиГС

Интеграл Мора (сопромат)

Интеграл Мора позволяет определять прогибы и углы поворота заданного сечения балки, используя интегральное исчисление. Хотя данный метод предпочтительнее метода начальных параметров, он неудобен из-за необходимости вычисления интеграла. Из интеграла Мора был получен удобное для практического применения правило Верещагина, при котором не нужно вычислять интегралы, а только нужно находить площадь и центр тяжести эпюр.

Получение формулы интеграла Мора

Рассмотрим балку, изображенную на рис. 15.6, а. Обозначим и , соответственно, изгибающий момент и поперечную силу, возникающие в заданной балке от действующей на нее группы нагрузок P. Пусть требуется определить прогиб балки () в точке K.

Введем в рассмотрение вспомогательную балку (та же балка, но нагруженная только единичной силой либо единичным изгибающим моментом). Нагрузим ее только одной силой (рис. 15.6, б). Единичную силу приложим в точке K, где нужно определить прогиб.

Внутренние усилия, возникающие во вспомогательной балке, обозначим и .

Воспользуемся теперь теоремой о взаимности работ, согласно которой работа внешних сил, приложенных к вспомогательной балке на соответствующих перемещениях заданной балки равна взятой с обратным знаком работе внутренних сил заданной балки на соответствующих перемещениях вспомогательной балки. Тогда .

При определении перемещений в балке, как правило, можно пренебрегать влиянием поперечной силы, ( не учитывать второе слагаемое).

Тогда, учитывая, что , окончательно получим формулу интеграла Мора: .

Определение перемещений по формуле интеграла Мора часто называют определением перемещений методом Мора, а саму формулу – интегралом Мора.

Входящие в интеграл Мора изгибающие моменты берутся в произвольном поперечном сечении и поэтому представляют собой аналитические функции от текущей координаты z.

Заметим, что если мы хотим в этой же точке K определить угол поворота поперечного сечения (), то нам необходимо к вспомогательной балке приложить не единичную силу, а единичный момент (рис. 15.6, в).

порядок вычисления перемещений методом Мора:

· к вспомогательной балке в той точке, где требуется определить перемещение, прикладываем единичное усилие. При определении прогиба прикладываем единичную силу , а при определении угла поворота – единичный момент ;

· для каждого участка балки составляем выражения для изгибающих моментов заданной () и вспомогательной () балок;

· вычисляем интеграл Мора для всей балки по соответствующим участкам;

· если вычисленное перемещение имеет положительный знак, то это означает, что его направление совпадает с направлением единичного усилия. Отрицательный знак указывает на то, что действительное направление искомого перемещения противоположно направлению единичного усилия.

Вычисление интеграла Мора пример

Пусть для шарнирно опертой балки постоянной изгибной жесткости , длиной l, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q (рис. 15.7, а), требуется определить прогиб посредине пролета () и угол поворота на левой опоре ().

определение прогиба с помощью интеграла Мора

В том месте, где нам нужно определить прогиб, к вспомогательной балке прикладываем единичную силу (рис. 15.7, б).

Записываем выражения для изгибающих моментов для каждого из двух участков () заданной и вспомогательной балок:

.

.

Вычисляем интеграл Мора. Учитывая симметрию балки, получим:

.

Определение угла поворота методом Мора

Нагружаем вспомогательную балку единичным моментом , прикладывая его в том месте, где мы ищем угол поворота (рис. 15.7, в).

Записываем выражения для изгибающих моментов в заданной и вспомогательной балках только для одного участка ():

;

.

Тогда интеграл Мора будет иметь вид:

.

Положительный знак в выражении для угла поворота поперечного сечения балки указывает на то, что поворот сечения происходит по направлению единичного момента .

Расчет вала на скручивание и подбор диаметра вала из условий прочности.




Контрольные работы по сопромату

На этой странице приведен пример решения задачи, по расчету вала на кручение.
Аналогичные задачи предлагаются для выполнения в качестве контрольной работы студентам технических специальностей средних специальных и высших учебных заведений, поэтому рассмотренный пример можно использовать в качестве методики.

А на этой страничке можно скачать готовые варианты контрольных работ по сопромату (прикладной механике) для учащихся Алтайского Государственного технического университета.

Варианты контрольных работ можно скачать в формате Word для ознакомления с порядком решения заданий, или для распечатывания и защиты (при совпадении вариантов).

***

Задание № 2.1

Расчет вала на скручивание


Условие задачи:

К стальному валу, состоящему из четырех участков длиной l1…l4 приложено четыре сосредоточенных момента М1…М4 (см. рис. 1).

Требуется:

Построить эпюру крутящих моментов Мкр, подобрать диаметр вала из расчета на прочность, построить эпюру максимальных касательных напряжений τmax, построить эпюру углов закручивания φ вала и определить наибольший относительный угол Θmax закручивания вала.

Исходные данные:

Нагрузки

Длина участков

М1
кНм

М2
кНм

М3
кНм

М4
кНм

l1
м

l2
м

l3
м

l4
м

2,7

— 2,6

4,0

— 2,0

1,2

0,7

0,3

0,4

Указания:

Вычертить схему вала в соответствии с исходными данными (рис. 1).
Знаки моментов в исходных данных означают: плюс – момент действует против часовой стрелки относительно оси Z, минус – по часовой стрелке (см. навстречу оси Z). В дальнейшем значения моментов принимать по абсолютной величине.

Участки нумеровать от опоры.
Допускаемое касательное напряжение [τ] для стали принимать равным 100 МПа.

Решение задачи:

1. Определим методом сечений значения крутящих моментов на каждом силовом участке начиная от свободного конца вала. Крутящий момент равен алгебраической сумме внешних моментов, действующих на вал по одну сторону сечения.

МIV = М1 = 2,7 кНм;
МIII = М1 + М2 = 2,7 — 2,6 = 0,1 кНм;
МII = М1 + М2 + М3 = 2,7 — 2,6 + 4,0 = 4,1 кНм;
МI = М1 + М2 + М3 + М4 = 2,7 — 2,6 + 4,0 – 2,0 = 2,1 кНм.

2. Подберем сечение вала из расчета на прочность при кручении по полярному моменту сопротивления для участка, где величина крутящего момента максимальная (без учета знака), т. е. для участка IV:

WP

≥ Мкр/[τ].

Так как для круглого сечения полярный момент равен: WP = πD3/16, то можно записать:

D ≥ 3√(16Мкр/π[τ]) ≥ 3√[(16×4,1×103) / (3,14×100×106)] ≥ 0,0593 м
или D ≥ 59,3 мм.

В соответствии со стандартным рядом, предусмотренным ГОСТ 12080-66, принимаем диаметр вала D = 60 мм.

3. Определим угол закручивания для каждого участка вала по формуле:

φ = Мкр×l/G×IР,

где G – модуль упругости 2-го рода; для стали G = 8×1010 Па;
IР – полярный момент инерции (для круглого сечения IР = πD4/32 ≈ 0,1D4, м4).

Произведение G×IР = 8×1010×0,1×0,064 ≈ 103680 Нм2 – жесткость сечения данного вала при кручении.

Рассчитываем углы закручивания на каждом участке:

φI = 2,7×103×1,2/103680 = 0,03125 рад;
φII = 0,1×103×0,7/103680 = 0,00067 рад;
φIII = 4,1×103×0,3/103680 = 0,0118 рад;
φIV = 2,1×103×0,4/103680 = 0,0081 рад.




4. Определяем углы закручивания сечений вала, начиная от жесткой заделки (опоры):

φ0-0 = 0 рад;
φ1-1 = φI = 0,03125 рад;
φ2-2 = φI + φII = 0,03125 + 0,00067 = 0,032 рад;
φ3-3 = φI + φII + φIII = 0,03125 + 0,00067 + 0,0118 = 0,048 рад;
φ4-4 = φI + φII + φIII + φIV = 0,03125 + 0,00067+ 0,0118+0,0081 = 0,052 рад.

5. Определяем максимальное касательное напряжение на каждом силовом участке по формуле:

τmax = Мкр/WP = 16Мкр/πD3 ≈ 5Мкр/D3.


τmaxIV = 5×2,7×103/0,063 = 62 500 000 Па ≈ 62,5 МПа;
τmaxIII = 5×0,1×103/0,063 = 2 314 814 Па ≈ 2,31 МПа;
τmaxII = 5×4,1×103/0,063 = 94 907 407 Па ≈ 94,9 МПа;
τmaxI = 5×2,1×103/0,063 = 48 611 111 Па ≈ 48,6 МПа.

6. Наибольший относительный угол закручивания Θmax определим по формуле:

Θmax = Мкрmax/G×IP = 4,1×103/103680 = 0,0395 рад/м.

7. По результатам расчетов строим эпюры крутящих моментов Мкр, касательных напряжений τmax и углов закручивания φ (рис. 1, а).

***

Сопротивление материалов


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Машиностроительные калькуляторы

МАШИНОСТРОЕНИЕ
Калькулятор Определение
Конвертер величин Часто конвертирует использовались технические единицы длины, массы, силы, давления, мощности, температуры и т. д.
Калькулятор крепежа Рассчитывает размеры крепежа в соответствии со стандартами ASME. Калькуляторы охватываются крепежными винтами, шестигранными и тяжелыми шестигранными болтами, шестигранниками. и тяжелые винты с шестигранной головкой, шестигранная гайка крепежного винта, шестигранные гайки и шестигранные контргайки, шестигранник шлицевые гайки, гайки Acorn, плоские шайбы, стопорные шайбы со спиральной пружиной, фиксатор зубьев шайба, винты с головкой под шестигранник и шлицевой ключ, винты с головкой под шестигранник и шлиц с плоской потайной головкой
Ключи и пазы Таблицы размеров ключей и шпоночных пазов
Калькуляторы пределов, посадок и допусков Рассчитывает пределы, посадки и допуски согласно ISO 286 (2010), ANSI B4.2 (1978) и ANSI B4.1 -1967 (2004) стандарты для метрических и дюймовых систем единиц. Также есть калькулятор для расчета усилия прессовой посадки, необходимых температур для горячей посадки, напряжения посадки и другие параметры, необходимые для расчета посадки с натягом
Калькуляторы винтовых пружин Рассчитывает пружины сжатия и растяжения параметры, такие как жесткость пружины, напряжение сдвига, количество витков пружины, пружина анализ потери устойчивости, фактор Валя.
Калькулятор момента инерции массы Рассчитывает массовые моменты инерции типичных тел.
Калькуляторы по физике Рассчитывает параметры постоянного ускорения, свободного падения и движения снаряда.
Калькуляторы ниток и графики Расчет унифицированных размеров дюймовой резьбы винта, ISO размеры метрической винтовой резьбы, размеры метрической трапециевидной резьбы ISO, общего назначения Размеры резьбы винта Acme, размеры резьбы Stub Acme, резьба стопорного винта размеры, размеры отверстий под метчик для унифицированной дюймовой и метрической резьбы, отверстия с зазором, размеры сверла и зенковки для винтов с головкой под торцевой ключ, крутящий момент и значения затяжки, расчет крутящего момента ходового винта и значений эффективности, размеры резьбовых отверстий Helicoil, выбор длины Helicoil, трубная резьба NPT и размеры сверл, размеры и размеры трубной резьбы BSP, BSPP и BSPT.
Калькуляторы инструментов, бит и ключей Показывает размеры шестигранных (шестигранных) и шлицевых ключей и бит, спайщиков с прямым хвостовиком, длину винтового станка и длину конуса, а также сверл с коническим хвостовиком.

The Engineering ToolBox

Бесплатные инструменты и информация для проектирования и проектирования технических приложений

Стальные трубы — Расчет контуров теплового расширения

Расчет и определение размеров контуров теплового расширения стальных труб.

Воздух — теплофизические свойства

Тепловые свойства воздуха при различных температурах — плотность, вязкость, критическая температура и давление, тройная точка, энтальпия и энтропия, теплопроводность и коэффициент диффузии и многое другое.

Системы водоснабжения — онлайн-заявка на проектирование

Бесплатный онлайн-инструмент для проектирования систем водоснабжения в зданиях.

Температурное расширение — коэффициенты линейного расширения

Коэффициенты линейного температурного расширения для обычных материалов, таких как алюминий, медь, стекло, железо и многие другие.

Воздушные шары — Калькулятор подъемного веса

Рассчитайте подъемную силу баллонов горячего воздуха.

Воздух — Психрометрическая диаграмма для стандартных атмосферных условий — Имперские единицы

Психрометрическая диаграмма для воздуха при атмосферном давлении 29,921 дюйма ртутного столба и температуре 20 o F до 120 o F.

Конвертер UTM в широту и долготу

Бесплатный онлайн-конвертер координат UTM в широту и долготу.

Вода — теплофизические свойства

Тепловые свойства воды при различных температурах, такие как плотность, температура замерзания, температура кипения, скрытая теплота плавления, скрытая теплота испарения, критическая температура и многое другое.

Радианы и градусы

Радиан — это единица измерения угла в системе СИ. Преобразование между градусами и радианами. Рассчитайте угловую скорость.

Торцовочная пила — Расчет угла распиловки

Бесплатный онлайн-инструмент для расчета углов угломера торцовочной пилы.

Трение — Коэффициенты трения и калькулятор

Теория трения с калькулятором и коэффициентами трения для комбинаций материалов, таких как лед, алюминий, сталь, графит и многих других.

Значения модуля Юнга, прочности на разрыв и предела текучести для некоторых материалов

Модуль Юнга (или модуль упругости при растяжении — модуль упругости) и предельный предел прочности на разрыв и предел текучести для таких материалов, как сталь, стекло, дерево и многие другие.

Коэффициенты теплопроводности для обычных твердых тел, жидкостей и газов

Коэффициенты теплопроводности для некоторых выбранных продуктов, таких как изоляционные материалы, алюминий, асфальт, латунь, медь, сталь, газы и др.

Вода — коэффициенты плотности, удельного веса и теплового расширения

Определения, онлайн-калькулятор, а также цифры и таблицы с такими свойствами воды, как плотность, удельный вес и коэффициент теплового расширения жидкой воды при температурах от 0 до 360 ° C (от 32 до 680 ° F).

Числа — Калькулятор квадрата, куба, квадратного корня и кубического корня

Расчет квадрата, куба, квадратного корня и кубического корня. Значения приведены в таблице для чисел от 1 до 100.

W-образные балки — американские широкополочные балки

Размеры американских широкополочных балок ASTM A6 (или W-образные балки) — британские единицы.

Вязкость — абсолютная (динамическая) и кинематическая

Вязкость — это сопротивление жидкости потоку, которое может быть оценено как динамическое (абсолютное) или кинематическое.

AWG и квадратный мм — преобразователь калибра провода

Американский калибр провода (AWG) относительно площади поперечного сечения в квадратных мм.

Плотность в зависимости от удельного веса и удельного веса

Введение в плотность, удельный вес и удельный вес.

Системы водяного отопления — онлайн-заявка на проектирование

Бесплатный онлайн-инструмент для проектирования систем водяного отопления — метрические единицы.

Вода — динамическая (абсолютная) и кинематическая вязкость

Бесплатный онлайн-калькулятор — цифры и таблицы с вязкостью воды в диапазоне температур от 0 до 360 ° C (от 32 до 675 ° F) — британские единицы и единицы СИ.

Фланцы — ASME / ANSI B16.5 Размеры фланцев и болтов — Класс от 150 до 2500

Диаметры и окружности болтов для стандарта ASME B16.5 фланцев — от 1/4 до 24 дюймов — от 150 до 2500.

Дюймы и мм — Таблица преобразования

Преобразование дробных и / или десятичных дюймов в метрические мм — и наоборот.

Гаечный ключ — дюймы и мм

Таблица преобразования SAE в метрический гаечный ключ или гаечный ключ.

Момент инерции площади — типовые сечения I

Типичные сечения и момент инерции их площади.

Сухой воздух — термодинамические и физические свойства

Термодинамические свойства сухого воздуха — удельная теплоемкость, соотношение удельных теплоемкостей, динамическая вязкость, теплопроводность, число Прандтля, плотность и кинематическая вязкость в диапазоне температур 175 — 1900 K .

Автомобили — Калькулятор стоимости нового и старого автомобиля

Рассчитайте и сравните затраты на владение новым и старым автомобилем.

• Акустика

Акустика помещения и акустические свойства — децибел A, B и C — Кривые шумоподавления (NR), передача звука, звуковое давление, интенсивность звука и затухание звука

• Психрометрия воздуха

Исследование влажности и влажности воздух — психрометрические диаграммы, диаграммы Молье, температуры воздуха, абсолютная и относительная влажность и содержание влаги

• Основы

СИ-система, преобразователи единиц, физические константы, чертежные шкалы и многое другое

• Горение

Тематика котельной — топливо, такое как нефть, газ, уголь, древесина — дымоходы, предохранительные клапаны, резервуары — эффективность сгорания

• Инструменты для рисования

Инструменты для рисования 2D и 3D

• Динамика

Движение — скорость и ускорение, силы и моменты

• Экономика

Инженерная экономика — диаграммы движения денежных средств, приведенная стоимость, ставки дисконтирования, международный l нормы прибыли — IRR, налоги на прибыль, инфляция

• Электрооборудование

Электрические блоки, усилители и электропроводка, калибр проводов и AWG, электрические формулы и двигатели

• Окружающая среда

Климат, метеорология, солнце, ветер и ресурсы окружающей среды

• Гидромеханика

Исследование жидкостей — жидкостей и газов.Включает скорость, давление, плотность и температуру как функции пространства и времени.

• Газы и сжатый воздух

Воздух, СПГ, СНГ и другие общие свойства газа, пропускная способность трубопроводов, размеры предохранительных клапанов

• Системы ОВК

Отопление, системы вентиляции и кондиционирования — конструкция и размеры

• Гидравлика и пневматика

Гидравлические и пневматические системы — жидкости, силы, насосы и поршни

• Изоляция

Теплопередача и потери тепла от зданий и технических сооружений — коэффициенты теплопередачи и методы изоляции и снижения потребления энергии

• Свойства материала

Свойства материалов для газов, жидкостей и твердых тел — плотности, удельная теплоемкость, вязкость и др.

• Математика

Математические правила и законы — числа, площади, объемы, показатели, тригонометрические функции и др.

• Механика

Силы, ускорение, смещение, векторы, движение, импульс, энергия объектов и многое другое

• Разное

Инженерные темы, связанные с ветровой шкалой Бофорта, маркировка CE, стандарты чертежей и многое другое

• Физиология

Физиология человека, качество воздуха и комфортные температуры, активность и скорость метаболизма, воздействие на здоровье окиси углерода и др.

• Трубопроводные системы

Размеры труб и трубок, материалы и емкости, расчеты и диаграммы падения давления, диаграммы изоляции и тепловых потерь

• Управление процессами

КИПиА и системы управления технологическими процессами, проектирование и документация

• Насосы

Трубопроводы и насосы — центробежные насосы, поршневые насосы — кавитация, вязкость, напор и давление, потребляемая мощность и др.

• Санитарные дренажные системы

Цель Система канализации предназначена для удаления сточных вод, сбрасываемых из сантехники и другого оборудования.

• Стандартные организации

Национальные и международные организации, производящие нормы и стандарты — ANSI, ISO, DIN, BSi и др.

• Статика

Нагрузки — сила и крутящий момент, балки и колонны

• Пар и конденсат

Системы пара и конденсата — свойства, производительность, размеры труб, конфигурация систем и многое другое

• Термодинамика

Влияние работы, тепла и энергии на системы

• Вода Системы

Системы горячего и холодного водоснабжения — проектные характеристики, мощность, размеры и многое другое

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.ПРОДУКТЫ}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$ select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Калькулятор формул Барлоу — Допустимое внутреннее давление в трубе

Формула

Барлоу — это расчет, используемый для отображения взаимосвязи между внутренним давлением, допустимым напряжением (также известным как кольцевое напряжение), номинальной толщиной и диаметром.Это помогает определить максимальное давление, которое труба может выдержать.

Формула выражается как P = 2St / D , где:

-п.
давление, фунт / кв. Дюйм изб.
т
номинальная толщина стенки в дюймах (т. Е. 0,375)
D
Внешний диаметр в дюймах
S
допустимое напряжение в фунтах на квадратный дюйм, которое зависит от давления, определяемого с использованием параметров текучести или растяжения, в зависимости от того, что пытаются определить

В частности, по формуле Барлоу можно определить:

  • Внутреннее давление при минимальной текучести:
    S = SMYS — минимальная текучесть для марки трубы
  • Предельное давление разрыва:
    S = SMTS — минимальный предел прочности на разрыв для марки трубы
  • Максимально допустимое рабочее давление:
    S = SMYS — уменьшено на расчетный коэффициент
  • Гидростатическое испытательное давление мельницы:
    S = SMYS — уменьшено на расчетный коэффициент в зависимости от наружного диаметра и марки

Хотя этот калькулятор полезен при планировании проекта трубопровода, мы рекомендуем вам связаться с нами, если вам нужна дополнительная информация или у вас есть необычные или особые области применения.

Введите только 3 числовых значения.

График внутреннего разрывного давления

ГРАФИК 5S ГРАФИК 10S ГРАФИК 40S ГРАФИК 80S
Номинальный I.P.S.
(дюймы)
Номинальный внешний диаметр
(дюйм)
Стенка
(дюйм)
Давление
(фунт / кв. Дюйм)
Стенка
(дюйм)
Давление
(фунт / кв. Дюйм)
Стенка
(дюйм.)
Давление
(фунт / кв. Дюйм)
Стенка
(дюйм)
Давление
(фунт / кв. Дюйм)
1/8 0,405 0,049 18150 0,068 25175 0,095 35175
1/4 0,54 0,065 18050 0.088 24450 0,119 33050
3/8 0,675 0,065 14450 0,091 20225 0,126 28000
1/2 0,84 0,065 11600 0,083 14825 0.109 19475 0,147 26250
3/4 1,05 0,065 9275 0,083 11850 0,113 16150 154 2200
1 1,315 0,065 7425 0,109 12450 0.133 15175 0,179 20425
1 1/4 1,66 0,065 5875 0,109 9850 0,14 12650 0,191 17250
1 1/2 1,9 0,065 5125 0,109 8600 0.145 11450 0,2 15800
2 2,375 0,065 4100 0,109 6875 0,154 9750 0,218 13775
2 1/2 2,875 0,083 4325 0,12 6250 0.203 10600 0,276 14400
3 3,5 0,083 3550 0,12 5150 0,216 9250
3 1/2 4 0,083 3100 0,12 4500 0.226 8475
4 4,5 0,083 2750 0,12 4000 0,237 7900
5 5,563 0,109 2950 0,134 3625 0,258 6950
6 6.625 0,109 2475 0,134 3050 0,28 6350
8 8,625 0,109 1900 0,148 2575 322 5600
10 1,75 0.134 1875 0,165 2300 0,365 5100
12 12,75 0,156 1825 0,18 2125 0,375 4400
14 14 0,156 1675 0.188 2025
16 16 0,165 1550 0,188 1775
18 18 0,165 1375 0,188 1575
20 20 0.188 1400 0,218 1625
24 24 0,218 1375 0,25 1550
30 30 0,25 1250 0.312 1550

* Давление разрыва рассчитано по формуле Барлоу: P = 2ST / D

S = напряжение волокна 75000 фунтов на кв. Дюйм

T = номинальная стенка

D = номинальный наружный диаметр = внешний диаметр

I.P.S. = внутренний размер трубы

Скачать версию диаграммы для печати

Часто задаваемые вопросы о формуле Барлоу

Что определяет формула Барлоу?

Формула Барлоу — это уравнение, которое определяет соотношение внутреннего давления, допустимого напряжения, номинальной толщины и диаметра трубных изделий.

Для какого типа продукта используется калькулятор формулы Барлоу?
Калькулятор формул

Барлоу может использоваться для определения максимального давления в трубопроводе. Worldwide pipe предлагает линейные трубы для широкого круга отраслей.

Что такое напряжение обруча?

Напряжение кольца, также известное как допустимое напряжение, представляет собой напряжение в стенке трубы. Это окружная сила на единицу площади (фунт / кв. Дюйм) в стенке трубы, вызванная внутренним давлением.

Какова формула напряжения кольца для трубы?

Стандартное уравнение для кольцевого напряжения: H = PD м / 2t.В этом уравнении H — допустимое или кольцевое напряжение, P — давление, t — толщина трубы, а D — диаметр трубы.

  {"@context": "https://schema.org", "@type": "FAQPage", "mainEntity": [{"@type": "Вопрос "," name ":" Что определяет формула Барлоу? "," acceptAnswer ": {" @ type ":" Answer "," text ":" Формула Барлоу - это уравнение, которое определяет соотношение внутреннего давления, допустимого напряжения, номинальная толщина и диаметр трубной продукции."}}, {
    "@type": "Вопрос",
    "name": "Для какого типа продукта используется калькулятор формулы Барлоу?",
    "acceptAnswer": {
      "@наберите ответ",
      "text": "Калькулятор формул Барлоу может использоваться для определения максимального давления в трубопроводе. Worldwide pipe предлагает трубопроводные трубы для широкого круга отраслей".
    }
  }, {
    "@type": "Вопрос",
    "name": "Что такое напряжение обруча?",
    "acceptAnswer": {
      "@наберите ответ",
      «text»: «Напряжение кольца, также известное как допустимое напряжение, - это напряжение в стенке трубы.Это окружная сила на единицу площади (фунт / кв. Дюйм) в стенке трубы, вызванная внутренним давлением ".
    }
  }, {
    "@type": "Вопрос",
    "name": "Какова формула напряжения кольца для трубы?",
    "acceptAnswer": {
      "@наберите ответ",
      "text": "Стандартное уравнение для кольцевого напряжения: H = PDm / 2t. В этом уравнении H - допустимое или кольцевое напряжение, P - давление, t - толщина трубы, D - диаметр трубы. труба."
    }
  }]}  

Ползучесть (деформация) — калькулятор — fx Solver

dϵdt = C · σmdb · e-Qk · T

Описание

В материаловедении ползучесть (иногда называемая холодным течением) — это тенденция твердого материала к медленному перемещению или постоянной деформации под действием механических напряжений.Это может произойти в результате длительного воздействия высоких уровней напряжения, которые все еще ниже предела текучести материала. Ползучесть более серьезна в материалах, которые подвергаются нагреву в течение длительного времени, и обычно увеличивается по мере приближения к их температуре плавления.
Скорость деформации зависит от свойств материала, времени воздействия, температуры воздействия и приложенной структурной нагрузки. В зависимости от величины приложенного напряжения и его продолжительности деформация может стать настолько большой, что компонент больше не сможет выполнять свою функцию — например, ползучесть лопатки турбины приведет к контакту лопатки с корпусом, что приведет к выходу из строя лопатки. лезвие.Ползучесть обычно вызывает беспокойство у инженеров и металлургов при оценке компонентов, работающих в условиях высоких нагрузок или высоких температур.

Связанные формулы

Переменные

Деформация ползучести (безразмерная)
dt время (безразмерное)
C постоянная в зависимости от материала и конкретного механизма ползучести (безразмерная)
σ приложенное напряжение (безразмерное)
м показателей в зависимости от механизма ползучести (безразмерные)
d Размер зерна материала (безразмерный)
b показателей в зависимости от механизма ползучести (безразмерные)
e e
Q энергия активации механизма ползучести (Дж)
k Постоянная Больцмана
T абсолютная температура (K)

Категории

Внешние ссылки

Для использования этого сайта необходимо активировать Javascript.

Бесплатный онлайн-калькулятор гамма-активности, мощности дозы и защиты

Калькулятор Rad Pro: бесплатный онлайн-калькулятор гамма-активности, мощности дозы и экранирования

На этой странице рассчитывается мощность дозы от точечного источника, излучающего гамма-изотопы на любом расстоянии. Обратный расчет, определяющий активность источника по известной мощности дозы. также может быть выполнено. Также может быть добавлена ​​радиационная защита для прогнозирование мощности дозы из использованные защитные материалы. Деятельность источник в свинье можно рассчитать без удаления источника, учитывая, что мощность дозы за пределами свиньи поддается измерению.Третий полезный расчет толщина экрана. Введите текущую мощность дозы и желаемую мощность дозы. и толщина необходимого щита будет рассчитана для вас. Другие распространенные дорогостоящие компьютерные коды не выполняют таких вычислений. Экранирование в расчетах используются последние коэффициенты из NIST (см. ссылки). Вы можете использовать линейное затухание коэффициент, линейный коэффициент поглощения энергии или линейное затухание коэффициент с коэффициентом наращивания.В общем, последний при раскачке должен быть максимально точным, но выбор остается за пользователем. Чтобы узнать, какой из них использовать, прочтите технический документ по экранированию и накоплению на этом сайте, щелкнув «Документы / Защита» кнопку выше. Изотопы, доступные для расчета, являются наиболее распространенными гамма-излучателями на ядерных энергетических реакторах, в ядерной медицине, а также в университетах, государственных учреждениях. и промышленные исследовательские центры.

Максимальная прочность на разрыв | Значение, испытания и примеры

Предел прочности на разрыв (или просто прочность на разрыв для краткости) является важным свойством материалов для определения их механических характеристик. Это способность материала сопротивляться разрыву из-за растяжения. . Этот параметр применяется ко всем типам материалов, таким как проволока, канаты, металлические балки и т. Д.

Что такое предел прочности при растяжении?

Представьте себе полоску бумаги, которую вы тянете за два конца пальцами. Вы прикладываете к полосе растягивающее усилие. Когда эта сила натяжения переходит определенный порог, бумага рвется. Растягивающее напряжение, при котором это происходит, является пределом прочности этого материала, в данном случае бумаги.

При приложении чрезмерного напряжения как пластичные, так и хрупкие материалы приближаются к точке разрушения. Сначала будет наблюдаться равномерная деформация.По всему телу материала его длина будет увеличиваться, а ширина уменьшаться с той же скоростью.

Предел прочности на разрыв — это величина напряжения, которое переводит материалы из состояния однородной пластической деформации в локальную концентрированную деформацию. С этого момента начинается феномен шейки.

Процесс образования шейки

Предел прочности при растяжении — свойство интенсивных. Другими словами, это не зависит от размера выборки. Один и тот же материал с различной площадью поперечного сечения будет иметь одинаковое значение прочности на разрыв.

Поскольку этот тип разрушения в системе может вызвать отказ и, возможно, поставить под угрозу жизнь, крайне важно, чтобы этот параметр учитывался при выборе подходящих материалов для применения.

Предел прочности при растяжении на кривой напряжение-деформация

Кривая зависимости напряжения от деформации может быть разделена на 4 основных участка:

  • Предел пропорциональности
  • Предел доходности
  • Деформационное упрочнение
  • Шейка

Предел пропорциональности

В пределе пропорциональности материал образца действует как пружина, и любое возникающее напряжение полностью обратимо.На кривой «напряжение-деформация» эта область называется областью Гука. Причина кроется в применимости закона Гука к силам, попадающим в эту зону.

Предел доходности

Как только образец преодолевает предел пропорциональности, он попадает в область предела текучести. В этот момент наступает остаточная деформация. С этого момента не имеет значения, если вы ослабите силу растяжения или приложите силу в противоположном направлении, образец не вернется к своим первоначальным размерам.

Область деформационного упрочнения

При дальнейшем увеличении растягивающего напряжения образец переходит в область деформационного упрочнения. Это очень уникальный раздел, потому что вы меняете кристаллическую структуру материала. Материал находится под достаточным напряжением, поэтому его микроструктура изменяется.

Как следует из названия, материал становится все тверже и жестче. Это упрочнение может быть очень полезным, и поэтому оно не обязательно плохо (холодная закалка, процессы холодной штамповки фактически используют эту область для придания прочности заготовке).

Область шеи

Прямо перед началом фазы образования шейки материал является самым прочным из всех, что когда-либо были. Мы напрягали его до максимального предела. Когда мы входим в фазу образования шейки, материал начинает слабеть. Для него характерно локальное уменьшение поперечного сечения.

После этой точки материал только приближается к разрушению. Он может выдерживать меньшую нагрузку с увеличением напряжения.

Мы можем как бы вернуться к исходному уравнению, в котором говорится, что напряжение равно силе на единицу площади, и сделать вывод, что чем меньше площадь, тем выше напряжение.Материал перемещается за эту точку до разрыва.

Предел прочности на разрыв по кривой

Точка, разделяющая область деформационного упрочнения и область сужения, является пределом прочности для этого материала. К этому моменту произошло максимальное деформационное упрочнение. Материал выдерживает самые высокие нагрузки, с которыми он может безопасно справиться.

Таким образом, предел прочности является решающим моментом, который следует учитывать на кривой зависимости напряжения от деформации. Показывает максимальное напряжение, которое может выдержать материал перед разрушением. .

Почему важна прочность на разрыв?

Крайне важно знать предел прочности на разрыв конкретного металла или любого материала, чтобы убедиться, что это правильный выбор для применения. Это гарантирует безаварийный срок службы.

Результаты выбора материалов с более низким пределом прочности на разрыв, чем требует приложение, могут быть катастрофическими.

Инженеры обращаются к пределу текучести на этапе проектирования , чтобы убедиться, что напряжение никогда не будет выше этого значения.В противном случае конструкция подвергнется остаточным деформациям. Но предел прочности на растяжение говорит нам о величине, необходимой для полного разрушения и разрушения.

Таким образом, конструкция крыши, которая подвергается большей нагрузке из-за более высокой, чем обычно, снеговой нагрузки, может погнуть конструкцию. В то же время превышение значения прочности на разрыв означает, что крыша может провалиться.

Предел прочности на разрыв и предел текучести

Инженеры используют предел текучести при проектировании изделий .Удержание груза в этой зоне гарантирует, что изделие не сломается. Это означает, что максимальная нагрузка всегда должна оставаться ниже предела текучести.

Обычный способ сделать это — сначала определить максимальную нагрузку. С учетом специфики выбранного материала расчеты дают ответ на необходимую площадь сечения. Геометрия играет важную роль в том, насколько большие нагрузки может выдержать деталь.

В качестве дополнительной меры предосторожности добавлен запас прочности.Коэффициент запаса прочности обычно находится в диапазоне от 1,5 до 2. Самый простой способ его использования — просто умножить максимальное значение нагрузки на коэффициент. Добавление коэффициента безопасности гарантирует, что неожиданные нагрузки и дефекты материала не приведут к поломке деталей.

Расчет на предел прочности при растяжении означает, что ваша деталь будет постоянно деформироваться под действием нагрузки, на которую она была рассчитана. Кристаллическая структура материала может измениться, и он, вероятно, потеряет важное свойство.Это означает, что продукт больше не имеет тех характеристик, которые могли быть причиной его выбора.

Здесь важно отметить, что некоторые инструменты, такие как ножи и гаечные ключи, закалены от деформации, так что они могут быть прочнее и приближаться к своему предельному значению прочности на разрыв, прежде чем они потенциально могут сломаться.

Испытания на растяжение

Тест на растяжку

Предел прочности на разрыв измеряется путем удлинения образца в универсальной испытательной машине (UTM).UTM — это машина для испытания на растяжение.

Образец удерживают на противоположных концах зажимами. Один из концов неподвижен, а другой тянет за собой, с отслеживанием сил в реальном времени. Постепенное увеличение силы происходит до тех пор, пока не будет достигнута точка разрушения образца. Запись данных испытаний на растяжение постоянна на протяжении всего процесса.

Этот тестер на разрыв включает такие функции, как сервоавтоматическое управление (электрогидравлическое), сбор данных, автоматическое измерение, отображение на экране и расчет результатов испытаний.

Максимальное приложенное усилие затем делится на площадь поперечного сечения, чтобы получить максимальное напряжение, которому оно было подвергнуто. Это максимальное напряжение является значением предела прочности на разрыв.

Единица измерения предела прочности на разрыв в системе СИ — Н / м 2 или Паскаль, при этом большие числа выражаются в мегапаскалях.

Примеры прочности материалов на растяжение

Прочность материалов на растяжение значительно различается. Инженеры-механики используют в основном металлы, потому что они обеспечивают хорошую окупаемость и другие отличные свойства, помимо относительно высокой прочности на разрыв.Но очевидно, что разброс только по разным типам металлов огромен.

В то же время мы видим, что неметаллы, такие как углеродные волокна, намного превосходят металлы с точки зрения предела прочности на разрыв. Даже человеческий волос может выдержать половину нагрузки конструкционной стали, прежде чем в конечном итоге сломается.

Итак, будь то мальчик 5-го класса, который хочет знать, как сильно он может тянуть девочку за хвост, прежде чем привлечь внимание, превращается в ее лысину, или инженер, которому нужно знать, сколько на самом деле может выдержать трос лифта, прежде чем он сломается, ответ лежит здесь — с пределом прочности на разрыв.

.