tura hnicdigilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/alamoreanumecanica.pdf3.2. Pl5ci plane cu deformatii...

5
Edi tura Te hnic

Transcript of tura hnicdigilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/alamoreanumecanica.pdf3.2. Pl5ci plane cu deformatii...

Page 1: tura hnicdigilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/alamoreanumecanica.pdf3.2. Pl5ci plane cu deformatii mari ..... 201 3.3. Placi ortotrope ..... 213 3.4. invelisuri axial-sirnetrice .....

Edi tura Te hnic

Page 2: tura hnicdigilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/alamoreanumecanica.pdf3.2. Pl5ci plane cu deformatii mari ..... 201 3.3. Placi ortotrope ..... 213 3.4. invelisuri axial-sirnetrice .....

.......................... . ELEMENTE DE MECANICA A SOLIDELOR DEFORMABILE 9

.............................................................................................. 1 . 1. Starea de tensiune 9 .......................................................................................... 1.2. Stare de deformatie 15

.......................................................................... 1.3. Legea lui Hooke generalizatl 20 1.4. Lucrul mecanic si energia potential5 de deformaGe ........................................ 23

.......................................................................................... 1.5. Teorii de rezistentg 30 1.6. Ecuafiile generale ale teoriei elasticit2Cii ......................................................... 38

................................................................................................ 1.7. Problema plan5 41

. CALCULUL TENSIUNILOR SI DEFORMAWLOR LA BARE .......................... 52

. . ................................................................... 2.1. Caractenstici generale ale barelor 52 2.2. Bare si sisteme de bare solicitate prin for~e axiale ........................................... 55

............................................................................... 2.3. incovoierea barelor drepte 85 ................................................................................ 2.4. Rgsucirea barelor drepte 113

.................................................................... 2.5. incovoierea barelor cotite plane 126 .............................................................................. 2.6. incovoierea barelor curbe 129

2.7. Solicit% compuse ale barelor ..................................................................... 137 ...................................... ................................ 2.8. Sisteme static nedeterminate -.- 142

2.9. Solicit5ri simple in stadiul elasto-plastic .................................................. 149 .................................................................................. 2.10. Profile subtiri deschise 157

..................................................................................... 2.1 1 . Profile subbri inchise 167

....................................................................... 3.1 . Pl2ci plane cu deforma~ii mici 171 3.2. Pl5ci plane cu deformatii mari .................................................................. 201 3.3. Placi ortotrope ............................................................................................... 213

............................................................................... 3.4. invelisuri axial-sirnetrice 216

I . TUBURI CU PERETI GROSI SI DISCURI iN MISCARE DE ROTATE UNIFORMA ........................................................................................................... 245

4.1. Tuburi cu pereti gro~i. solicitate in domeniul elastic ..................................... 245 ............................................................................................ 4.2. Tensiuni termice 255

..................... 4.3. Tensiuni in sfere cu pereti grosi, solicitate in domeniul elastic 261 .............................................. 4.4. Tuburi cu pereo grosi, solicitate elasto-plastic 262

.......................................................... 4.5. Discuri in miscare de rotatie uniform2 267

Page 3: tura hnicdigilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/alamoreanumecanica.pdf3.2. Pl5ci plane cu deformatii mari ..... 201 3.3. Placi ortotrope ..... 213 3.4. invelisuri axial-sirnetrice .....

8 indrumar de calcul in ingineria mecanicl

5 . STRUCTURI COMPLEXE ..................................................................................... 274

5.1. Notiuni introductive ...................................................................................... 274 ................................................ 5.2. Metada deplaskilor pentru structuri din bare 279

5.3. Metada elementelor finite .............................................................................. 302 5.4. Metoda elementelor de frontiers .................................................................. 317

.............................................................................. 5.5. Metoda diferentelor finite 321

....................................................... 6 . STABILITATEA ECHILIBRULUI ELASTIC 326

6.1. Flambajul barelor drepte solicitate la compresiune ....................................... 328 6.2. Flambajul inelelor si barelor curbe ................................................................ 346 6.3 .. Flambajul plicilor plane subtiri ..................................................................... 349 6.4. Flambajul plicilor curbe ................................................................................ 351

7 . SOLICITARI DINAMICE . OBOSEALA MATERIALELOR .............................. 353

7.1. Solicitki prin foqe de ineqie ........................................................................ 353 7.2. Solicitki prin w u r i ...................................................................................... 356 7.3. SolicitSlri la oboseal2 determinists ................................................................. 360 7.4. Solicitki la oboseali aleatoare ...................................................................... 378 7.5. Unele concluzii privind so l i c i t~ l e la oboseali ........................................... 386

8 . TENSIUNI DE CONTACT ....................................................................................... 388

..................................................................................... 8.1. Consideratii generale 388 8.2. Tensiuni produse de sarcini concentrate normale ........................................ 388

.......................................... 8.3. Semispatiul elastic inciircat cu sarcini distribuite 391 ......................... 8.4. Relaei geometrice privind suprafetele corpurilor in contact 393

8.5. Dimensiunile suprafetei de contact, presiunea maximi si apropierea corpurilor aflate in contact ............................................................................ 395

............................................ 8.6. Starea de tensiune in corpurile d a t e in contact 398

.................................................................................................... . 9.1 Generalititi 412 ...................................................................... 9.2. Tensometria electric; rezistivs 413

9.3. Lacuri casante ................................................................................................ 430 9.4. Fotoelasticitatea ............................................................................................. 435

BIBLIOGRAFIE ........................................................................................................ 450

Page 4: tura hnicdigilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/alamoreanumecanica.pdf3.2. Pl5ci plane cu deformatii mari ..... 201 3.3. Placi ortotrope ..... 213 3.4. invelisuri axial-sirnetrice .....

fn orice activitate de conceptie tehnica', de proiectare constructiva' si tehno- logica', o prima' etapa' este documentarea, Jirra' de care potentialul acumulat de experienta' nu poate f i valorificat, cu consecinta riscurilor irosirii timpului si materialelor.

A nu te ajlg asta'zi, in pas cu progresele inregistrate in stiinta' echivaleaza' cu o descalificare profesionala', chiar pentru activitatea curenta' din productie, literatura de specialitate fiind pentru colectivitate ceea ce este memoria pentru individ.

Un parcurs profitabil a1 acestei etape presupune, insa', spirit critic si discer- na'mcint, capacitate de a corela diversele informafii, de a analiza, gcindi ~i intelege, precum si o buna' prega'tire de baza', o conceptie clara' in domeniul respectiv.

Experienta, rod a1 unei acumula'ri de cunostinte ~i practici, verificate in acti- vitatea curenta', pune la dispozitia oamenilor seturi de solutii pentru proble- mele vietii de toate zilele. Un astfel de set de solutii, pentru rezolvarea unor probleme practice din domeniul mecanicii solidului deformabil, este oferit in aceasta' lucrare. Autorii au incercat sa' prezinte succint si clar atcit conceptele cu care opereaza' inginerul mecanic in domeniul calculului structurilor de re- zistenta', ccit si aplicatiile concrete, ca exemple ale interpreta'rii parametrilor specifici din relatiile de calcul.

fn domeniul proiecta'rii constructive intervin adesea factori imprevizibili, atcit in ceea ce priveste comportarea materialului, cat si in aceea a aplica'rii inca'rca'rilor, pe de o parte, precum si nepotrivirea unor ipoteze simplificatoare de calcul, acceptate, pe de alta' parte.

Stabilirea configuratiilor ~i dimensiunilor necesare ale diferitelor elemente ale unor constructii inginere~ti, pentru a rezista in bune conditii, cu un anumit coeficient de siguranta', este unul dintre obiectivele activita'tii de proiectare constructiva'. Coeficientul de siguranta' este rezultatul unei multitudini de factori, cuprinzcind elemente greu de apreciat cantitativ, dar care permit o aproximare globala'. Se poate remarca, de multe ori, ca' lipsa de incredere in calitatea unor materiale sau in tehnologia de fabricafie, combinata' eventual cu insuficienta de cunostinte ingineresti, face ca sa' fie preferate solutii con- structive necorespunza'toare, adoptcindu-se dimensiuni mult acoperitoare. Echilibrul intre costuri ~i siguranfa' a condus la o abordare mai cuprinza'toare a problemei, permitcind o apreciere cantitativa' corectd a siguranlei de functionare, domeniu in care cu vechii coeficienti de siguranta' se putea lua in considerare un singur element.

Page 5: tura hnicdigilib.utcb.ro/repository/ccn/pdf/alamoreanumecanica.pdf3.2. Pl5ci plane cu deformatii mari ..... 201 3.3. Placi ortotrope ..... 213 3.4. invelisuri axial-sirnetrice .....

6 fndrurnar de calcul in inaineria mecanic2

Prezenta lircrare este, din acest punct de vedere, ceva mai mult deccit Ma- nualul Inginerului Mecanic, publicat de Editura Tehnica' in anul 1973, dar si ceva mai putin decit acesta in privinta capitolelor abordate si a unor extin- deri, tabele etc. S-a considerat drept principal obiectiv determinarea tensiuni- lor, folosind diversele mijloace specifice, urmata' de eventualele iteratii pentru stabilirea dimensiunilor si, in final, determinarea coeficien[ilor de siguranta', prin cornpararea tensiunilor cu valorile corespunza'toare sta'rilor limita'.

Pe lcinga' capitolele clasice, existente si in alte lucra'ri cu acelasi profil, s-au introdus si capitole noi, cum ar fi ,,Structuri complexe", in care pentru analiza sta'rilor de tensiuni si deforma~ii se aplica' metodele numerice - metoda ele- mentelorfinite, metoda elementelor de frontier6 si metoda diferentelor finite.

Colectivul de autori a fost constituit astj4el inccit, prin specializare .ri expe- rienta', sa' poata' asigura continutul si calitatea ceruta' lucra'rii.

Lucrarea este conceputa' in asa fel inccit cititorirl sa' aiba' la indemina' toate explicatiile necesare unei rationale interpreta'ri a relatiilor de calcul si este adresata' tuturor acelora care desfa'soara' activita'ti de proiectare, dar . ~ i studentilor din.faculta'tile cu profil mecanic.

Aducem multumiri, pe aceasta' cafe, Editurii Tehnice, in mod special redactorului acestei lucra'ri, precum si tuturor celorlalti care au contribuit la aparitia ei.

Autorii

I I noiembrie, 1996