HÅLLFASTHETSLÄRA Hållfasthetslärans grundläggande uppgift är att hjälpa oss att beräkna dimension och form hos en konstruktion så att den vid

Relevanta dokument
Hållfasthetslära Lektion 2. Hookes lag Materialdata - Dragprov

Densitet Tabellen nedan visar massan och volymen för olika mängder kopparnubb.

Skjuvning och skjuvspänning τ

FRÅN MASSA TILL TYNGD

Svetsning. Svetsförband

Biomekanik Belastningsanalys

Allmänt om kraft. * Man kan inte se, känna eller ta på en kraft, men däremot kan man se verkningarna av en kraft.

Det här ska du veta. Veta vad som menas med kraft och i vilken enhet man mäter det i. Veta vad som menas motkraft, bärkraft, friktionskraft

Grundläggande maskinteknik II 7,5 högskolepoäng

Ord att kunna förklara

Material föreläsning 4. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Material föreläsning 4. HT2 7,5 p halvfart Janne Färm

MEKANIKENS GYLLENE REGEL

Hållfasthetslära. HT1 7,5 hp halvfart Janne Carlsson

Tentamen i Hållfasthetslära AK

Dragprov, en demonstration

Kraft och rörelse åk 6

LÖSNINGAR. TENTAMEN i Hållfasthetslära grk, TMHL07, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel)

Grundläggande HÅLLFASTHETSLÄRA

Laboration 1 Mekanik baskurs

3-8 Proportionalitet Namn:

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

Åtdragningsmoment - en hel vetenskap...

Material. VT1 1,5 p Janne Färm

Laboration 1 Mekanik baskurs

Inför provet mekanik 9A

Lösningsförslag, Inlämningsuppgift 2, PPU203 VT16.

Krafter och Newtons lagar

Basåret, Fysik 2 25 februari 2014 Lars Bergström

Brandsäker rökkanal. Skorstensfolkets guide till en trygg stålskorsten

Hjälpmedel: Miniräknare, bifogat formelblad textilmekanik och hållfasthetslära 2011, valfri formelsamling i fysik, passare, linjal

PPU408 HT15. Beräkningar stål. Lars Bark MdH/IDT

Laboration 2 Mekanik baskurs

FÖR DE NATURVETENSKAPLIGA ÄMNENA BIOLOGI LÄRAN OM LIVET FYSIK DEN MATERIELLA VÄRLDENS VETENSKAP KEMI

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

Belastningsanalys, 5 poäng Balkteori Deformationer och spänningar

Grundläggande om krafter och kraftmoment

Kursupplägg Vecka 11-19

Tentamen i Hållfasthetslära AK

Betongprovning Hårdnad betong Elasticitetsmodul vid tryckprovning. Concrete testing Hardened concrete Modulus of elasticity in compression

PPU408 HT15. Beräkningar stål. Lars Bark MdH/IDT

50 poäng. Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, annars är det detta datum som gäller:

Planering mekanikavsnitt i fysik åk 9, VT03. och. kompletterande teorimateriel. Nikodemus Karlsson, Abrahamsbergsskolan

Biomekanik, 5 poäng Introduktion -Kraftbegreppet. Mekaniken är en grundläggande del av fysiken ingenjörsvetenskapen

Tentamen i Hållfasthetslära AK2 för M Torsdag , kl

Spännbetongkonstruktioner. Dimensionering i brottgränstillståndet

Projekt: Filmat tornfall med modell av tornet. Benjamin Tayehanpour, Adrian Kuryatko Mihai

P R O B L E M

8-1 Formler och uttryck. Namn:.

SKOGLIGA TILLÄMPNINGAR

Sammanfattning av räkneövning 1 i Ingenjörsmetodik för ME1 och IT1. SI-enheter (MKSA)

Sid Tröghetslagen : Allting vill behålla sin rörelse eller vara i vila. Bara en kraft kan ändra fart eller riktning på något.

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

ARBETE VAD ÄR DET? - Mätningar och mätinstrument och hur de kan kombineras för att mäta storheter, till exempel fart, tryck och effekt.

Ramtyp F700 F800 F950 F957 F958 Rambredd och tolerans (mm) ,5 R11 R11

Tentamen i Hållfasthetslära AK

Belastningsanalys, 5 poäng Töjning Materialegenskaper - Hookes lag

Experimentella metoder, FK3001. Datorövning: Finn ett samband

Textil mekanik och hållfasthetslära. 7,5 högskolepoäng. Ladokkod: 51MH01. TentamensKod: Tentamensdatum: 12 april 2012 Tid:

Newtons 3:e lag: De par av krafter som uppstår tillsammans är av samma typ, men verkar på olika föremål.

Bromallar Eurocode. Bromall: Omlottskarvning. Innehåll. Minimimått vid omlottskarvning av armeringsstänger samt beräkning av skarvlängd.

Trycket är beroende av kraft och area

exempel på krafter i idealiserade situationer, som till exempel i Slänggungan / Kättingflygaren eller Himmelskibet.

Sammanfattning av räkneövning 1 i Ingenjörsmetodik för ME1 och IT1. SI-enheter (MKSA)

Fysikaliska modeller. Skapa modeller av en fysikalisk verklighet med hjälp av experiment. Peter Andersson IFM fysik, adjunkt

Tentamen i Hållfasthetslära gkmpt, gkbd, gkbi, gkipi (4C1010, 4C1012, 4C1035, 4C1020) den 13 december 2006

EXPERIMENTELLA METODER LABORATION 2 UPPTÄCK ETT SAMBAND BALKEN

INL1.2 Skruvförband, Lösningsförslag

Kraft, tryck och rörelse

Tryck. fredag 31 januari 14

Hållfasthetslära. Böjning och vridning av provstav. Laboration 2. Utförs av:

1. Inledning, som visar att man inte skall tro på allt man ser. Betrakta denna följd av tal, där varje tal är dubbelt så stort som närmast föregående

Del A TEORI (max 40 p) OBS! Del A inlämnas innan Del B uthämtas.

Introduktion till Biomekanik, Dynamik - kinetik VT 2006

Einstein's Allmänna relativitetsteori. Einstein's komplexa Allmänna relativitetsteori förklaras så att ALLA kan förstå den

INNEHÅLL LAST- KONSTAN- TER U-STÅNG U-BALK UPE- BALK IPE- BALK HEA- BALK HEB- BALK HEM- BALK VKR- RÖR KKR- RÖR KONSTR- RÖR VINKEL- STÅNG T-STÅNG

Tekniska data Bult & Mutter

(Eftersom kraften p. g. a. jordens gravitation är lite jämfört med inbromsningskraften kan du försumma gravitationen i din beräkning).

Allmänt om kraft. * Man kan inte se, känna eller ta på en kraft, men däremot kan man se verkningarna av en kraft.

Chalmers. Matematik- och fysikprovet 2009 Fysikdelen

Laboration i Hållfasthetslära AK1

Övningar till datorintroduktion

Experimentella metoder 2013, Räkneövning 3

Repetitionsuppgifter i Fysik 1


Defektreduktion vid svetsning av ho gha llfasta sta l

Spänning och töjning (kap 4) Stång

Gunga med Galileo matematik för hela kroppen

Manual för ett litet FEM-program i Matlab

Biomekanik, 5 poäng Jämviktslära

Matematiktävling för Skånes högstadieelever

tentaplugg.nu av studenter för studenter

Skivbuckling. Fritt upplagd skiva på fyra kanter. Före buckling. Vid buckling. Lund University / Roberto Crocetti/

Bronsbussning COB098F fläns DIN 1494

konstruktionstabeller rör balk stång

e 3 e 2 e 1 Kapitel 3 Vektorer i planet och i rummet precis ett sätt skrivas v = x 1 e 1 + x 2 e 2

LABORATION I HÅLLFASTHETSLÄRA AK1

Övningar Arbete, Energi, Effekt och vridmoment

27,8 19,4 3,2 = = ,63 = 3945 N = = 27,8 3,2 1 2,63 3,2 = 75,49 m 2

Lärobok, föreläsningsanteckningar, miniräknare. Redovisa tydligt beräkningar, förutsättningar, antaganden och beteckningar!

Transkript:

HÅLLFASTHETSLÄRA Hållfasthetslärans grundläggande uppgift är att hjälpa oss att beräkna dimension och form hos en konstruktion så att den vid användning inte går sönder. Detta förutsätter att vi väljer ett material som kan motstå belastningen.

HÅLLFASTHETSLÄRA Med hållfasthetslärans hjälp ska vi kunna beräkna en konstruktion så att den håller utan att bli onödigt stor och tung. Detta görs i princip i tre steg:

HÅLLFASTHETSLÄRA 1.Vi beräknar konstruktionens belastning (kraft), vilken uttrycks i spänning, σ 2.Vi tar reda på materialets förmåga att klara belastning, vilket uttrycks i spänning i form av sträckgränsen, R e 3.Vi jämför dessa två spänningar, σ och R e

Massa, vikt, tyngd och kraft HÅLLFASTHETSLÄRA Massa och tyngd fundamentalt olika saker. Massa är en inneboende egenskap hos materia medan tyngd är en kraft som är resultatet av att gravitationen verkar på materia. Denna skillnad är emellertid, i ett historiskt perspektiv, en relativt senkommen åtskillnad och i många vardagliga situationer betyder ofta tyngd detsamma som massa. Det förekommer att man till exempel säger att ett föremål har tyngden 1 kilogram (kg) trots att det är mängden massa som avses.

Exempel En person väger 70 kg, innebär att massan m=70 kg. Jordens gravitation verkar på denna person så att tyngdkraften vill dra personen mot jordens centrum. Denna kraft kan beräknas med hjälp av den s.k. tyngdaccelerationen, som normal betecknas med bokstaven g, och har värdet 9,81 m/s 2. Alltså g=9,81 m/s 2

Exempel Enligt Isaac Newton så blir tyngdkraften, F, : F=m*g, dvs F=70*9,81=686,7 N. Enheten för kraft är Newton, N. För vanlig praktisk användning brukar man säga att g=10, vilket då skulle innebära att personen med massan 70 kg påverkas av tyngdkraften 700 N. När man räknar i hållfasthetsläran så använder vi kraften F som en viktig del. Ibland brukar man kalla kraften för belastning. Se vidare: Isaac Newton

Exempel En bil skall hängas i en ståltråd. Vi skall beräkna vilken diameter som denna ståltråd minst måste ha för att bilen inte skall ramla ned. ståltråd m=1000 kg Bil F= 10 000 N

Spänning exempel 1 Ståltråd med tvärsnittsarea 1 mm 2 m= 10 kg Ger F=100 N Om vi uttrycker ovanstående med ord så kan vi säga att kraften F =100 N skall tas upp av 1 mm 2 tvärsnittsyta

Spänning exempel 2 Ståltråd med tvärsnittsarea 2 mm 2 m= 10 kg Ger F=100 N Om vi uttrycker ovanstående med ord så kan vi säga att kraften F =100 N skall tas upp av 2 mm 2 tvärsnittsyta

Spänning exempel 3 Vilket av våra exempel är farligast? I exempel 1 skall 100 N tas upp på 1 mm 2 men I exempel 2 skall 100 N tas upp på 2 mm 2 Naturligtvis måste det vara bättre att ha ett större tvärsnitt, alltså exempel 2 är bäst, dvs minst farlig.

Spänning exempel 4 Man kan uttrycka resultatet av exempel 1 och 2 enligt följande: Exempel 1: 100 N per 1 mm 2 Exempel 2: 100 N per 2 mm 2 Matematiskt kan man då skriva 100 N/1 mm 2 och 100 N/2 mm 2 Detta kan också skrivas 100 N/mm 2 och 50 N/mm 2 Siffrorna visar då att exempel 2 har ett värde som är hälften så stort som i exempel 1

Spänning exempel 5 100 N/mm 2 och 50 N/mm 2 N/mm 2 verkar vara något som går att använda för att ange någon form av farlighet. Man har bestämt att när man räknar kraft per yta så skall detta kallas: SPÄNNING

Spännings FORMELN σ: beteckning för spänning (grekiska bokstaven sigma enhet N/mm 2, kan även uttryckas som MPa (se denna länk för vidare studier) F: Belastning uttryckt i enheten N (Newton A: Tvärsnittets area uttryckt i enheten mm 2

Spänning Vi har nu visat hur man kan beräkna spänning. Frågan är hur man vet om ett visst värde på spänningen är farligt eller ej För att veta detta så måste man veta egenskaperna för materialet som man använder. Dessa egenskaper kan man få från materialtabeller. Tabellerna är framtagna bl.a. med hjälp av resultat från dragprovning och då från resultatet som ofta visas i form dragprovningsdiagram.

Tabell över olika material

Sträckgräns och Brottgräns σ σ R e R m

Dragprovningsdiagram σ Dragprovning R m R e Spänning 400 350 300 250 200 150 100 Sträckgränsen R e = 220 N/mm 2 och Brottgränsen R m = 360 N/mm 2 50 0 0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Töjning

Säkerhetsfaktor Sträck- och brottgräns är värden som på ett ungefär visar hur mycket ett material tål. En konstruktör vågar inte använda dessa värden exakt, utan inför en s.k. säkerhetsfaktor. Normalt använder man en faktor 2 och då i förhållande till sträckgränsen. Exempel: Om sträckgränsen är 220 N/mm 2 så tycker konstruktören att den högsta spänningen inte bör överstiga 110 N/mm 2. 220/2=110. 110 N/mm 2 kallas för tillåten spänning och betecknas med σ till

Säkerhetsfaktor σ till = R e / n s σ till : tillåten spänning R e : sträckgräns n s : säkerhetsfaktor

Säkerhetsfaktor σ till σ till =110 N/mm 2 n s = 2

SLUT!