Unua paĝo
Nia teamo
Kontaktoj
Pri ni

    ĉefpaĝo


Lau kibernetika vidpunkto, Lau kibernetika vidpunkto

Elŝuti 901 b.

Lau kibernetika vidpunkto, Lau kibernetika vidpunkto




Dato16.03.2017
Grandeco901 b.

Elŝuti 901 b.



Lau kibernetika vidpunkto,

  • Lau kibernetika vidpunkto,

  • lernanto devas chiam esti konscia pri sia lernstato. Li/shi devas koni sian estantan instrusituacion, trapasitan vojon, kaj aktualan manieron gvidantan al celo.

  • Tiaj demandoj ekestas dum lernado en la retrokuplada brancho de pensado, kiu kunligas reflektan pensadon pri nuna lern-situacio Li kaj samtempe aktivigas koncepton por proksima decido.

  • En kibernetika didaktiko la lernenhavo estas precize ordigita je elementoj kaj operatoroj. Chiuj rilatoj inter elementoj estas notitaj helpe de grafteorio. Tiamaniere oni povas grafike ekspliki reton da relacioj t.e. strukturon de pritraktata sistemo.

  • Kaj transsendi informojn en konata strukturo estas kompreneble la plej alta celo de komunikado.

  • Prezentata metodo ebligas bildigi la tradician verbalismon, eviti erarojn en informkanalo.





























Mekanika vidpunkto

  • Forto, same kiel energio - estas ghenerale nevidebla. Oni povas nur observi ghian efikon - en mekaniko - translokon.

  • El statika vidpunkto forto estas kauzo de transloko, do ni pritraktu chiam la paron transloko & forto q & Q oni uzu signojn: granda litero : forto (kauzo) malgranda litero: transloko (efiko) matematike: Q, q estas vektoroj Ni notos ofte Q (q) kiel aro da fortoj (translokoj) kaj matematike pri matrico de fortoj (translokoj). Indeksoj de ambau matricoj indikas numerojn de agadpunktoj.

  • Se forto kun transloko estas konataj tiam oni povas konekti ilin je fizika nocio de laboro (L) lau rilato L = Qq = Qiqi (i - agadpunkto) ghenerale: L estas skalara produto de vektoroj Q kaj q

  • Rememoru fizikan leghon: laboron ekvilibrigas energio, kiu ne perdighas kaj nur transformighas je alia formo, ekz. varmo.

  • Estas tre utile analizi laboron, kiel resumo de kauzoj kaj efikoj.

  • Por kompreni tian sintezon ni unue pritraktu komponantojn de

  • mekanika evento: fortoj kun translokoj; deformoj kun strechoj.



Rigida korpo kun ligiloj

  • Kinematika analizo

  • Je unua okuljheto chiu konstruajho povas esti pritraktata kiel rigida korpo konektita kun sia chirkauajho pere ligiloj.

  • Unue oni devas analizi manieron lau kiu la korpo konektita estas kun chirkauajho kaj konstati chu estas plenumitaj kondichoj de ghia daura ekvilibro - konstruajho ne povas havi eblecon de ech momenta movigho.

  • La kinematika analizo permesas determini necesan nombron da ligiloj, kiuj garantias senmovecon de konstruajho kiel tuteco, do - ke ghi ne estighu kinematika cheno.

  • Post determino de ligiloj oni povas difini la konstrukcion de konstruajho. Por tio ni mense izolas ghin el chirkauajho per trancho de ligiloj. Tranchitajn ligilojn oni devas anstataui per konformaj fortoj Xi, nomitaj reakcioj. Lau 1a legho de Newton aperas en trancho samtempe la kontraue direktita forto, nomita akcio.

  • Nun oni povas kunmeti, grupigi, aranghi, listigi chiujn sharghojn Qi agantaj al konstrukcio.Tio okazas lau fizikaj ecoj kaj brancha, teknika normigo.



sharghoj de konstrukcio

  • sharghoj de konstrukcio

  • Unue, chiu ekstera forto de konstrukcio trafluas, kiel strechoj de elementoj, el sia agadpunkto ghis punktoj de ligiloj kaj plue - iom post iome malaperas en chirkauajho.

  • Tasko de enkondukitaj reakcioj X estas ekvilibrigi aktivan aron da fortoj Q.

  • Specoj de fortoj

  • el kinematika vidpunkto oni distingas: - linia transloko p (shovo), - angula transloko m (turno) statike parencaj fortoj estas: - linia forto P (punkta au distribua) - fortoparo M (nomata ankau fortomomento) La parenceco indikas, ke nur parencaj grandoj kreas laboron.

  • Regulo de komponantoj

  • Oni permesas, ke chiu forto povas esti anstatauigota per siaj statike ekvivalentaj komponantoj. Tiu regulo ebligas multfoje esence faciligi analizon.

  • Mi opinias, ke por profunde kompreni fortoludon de konstrukcio estas necese unue sperti la tradician grafikan statikon, kiu ekde 300 jaroj estas bazo de mekanika edukado. (vidu: Grafikaj operacioj je fortoj)



Internaj fortoj

  • Simile oni apliku tranchometodon por eniri internen de korpo. Per trancho liberigataj estas internaj ligiloj, do - oni devas anstataui ilin per fortoj U.

  • chiu trancho dividas korpon je du partoj, ni nomu - dekstran kaj maldekstran. La fortoj U anstatauas la internajn intermolekulajn ligilojn kaj agadas je ambau tranchoflankoj, kontraue direktitaj. Ni povus indeksigi ilin per supra indekso r (right) kaj l (left), sed chiam estas lU +rU = 0. Pli utila estas indekso (i) montranta trancholokon.

  • chiu parto devas resti plue senmova, do la rezultforton rRi de eksternaj fortoj agantaj je dekstra parto ekvilibrigas forto rUi , do rRi + rUi = 0 au simple rQi = 0 same lRi + lUi = 0 au simple lQi = 0

  • La fortokomponantoj

  • Oni ne povas adicii linian forton kun momento, do oni devas ekvilibrigi ambau fortospecojn separate. Uzante la fortokomponantojn ni deziras ekvilibron por chiu komponantospeco, je chiu tranchoflanko:

  • (Rx + Ux) = 0 , (Ry + Uxy) = 0, (Rz + Uz) = 0

  • Mx= 0 , Mx= 0 , Mz= 0

  • Fino de statika analizo“



Risorto - primara modelo

  • Risorto

  • estas bone konata baza konstruelemento. ghi karakterizighas, sendepende de siaj konstrukciaj ecoj, per sia globala parametro - risort-koeficiento:

  • rigideco k , au inversa nocio

  • fleksebleco f.

  • k estas forto, kiun kauzas unueco de transloko q

  • f estas transloko, kiun kauzas unueco de forto Q

  • Rilatoj inter forto kaj tranloko videblas sur kuplografo.

  • Laboro

  • unuigas la statikan kaj kinematikan

  • flankon al unu skalara grando,

  • ghi egalas al strechenergio (laboro de internaj fortoj). La mezurunuo estas [Nm]

  • Se Q au q kreskas malrapide (por eviti dinamikajn efektojn), tiam

  • L =  qdQ =  fQdQ = fQ2/2, au

  • L =  Qdq =  kqdQ = kq2/2



Kial konstrukcio rompas?

  • - char ghia shargho elvokis troan deformon, kiun la intermolekulaj fortoj de uzita materialo ne sukcesis kontraustari! Kvantecan respondon je problemoj de konstrukcia detruo liveras materialscienco surbaze de eksperimentejaj rezultoj. Ni uzas nun la eksperimentajn rezultojn enforme de fizikaj leghoj.

  • Strechoj 

  • Strecho estas mekanika grando, kiu esprimas intensecon de forto (kauzo) rilate al sia chirkauajho.

  • chi tie la chirkauajho estas la pense farita tranchsurfaco kaj ghia geometriaj ecoj.

  • Baza mezurunuo: N/m2

  • Praktike aplikataj mezurunuoj: kN/cm2 ,

  • Grafike ni notu strechon kiel forteto-vektoro.

  • Analitike strecho povas esti pritraktata ekvivalente, same kiel forto, helpe de siaj strecho-komponantoj x , y k.t.p.

  • chi tie oni rajtas jam formuli kondichon de secura konstrukcio-laboro:

  • Elvokitaj strechoj () devas esti chiam malgrandaj (<) ol permesita strecho (perm - lima strecho priskribita lau aktuale deviga normo) :  < perm

  • Primaraj elementoj

  • kablo: tauga nur por sharghoj per tira forto

  • stango: aplikata por sharghoj per tira kaj prema fortoj

  • trabo: tauga por shargho per momentoj



Bazaj rilatoj

  • Tiro au premo

  • Stango sharghita per tira (+) au prema (-) forto Q kauzas, ke agadpunkto de forto translokighos je q.

  • En chiu vertikala al akso trancho agas strechoj , vertikalaj kaj konstante distribuitaj je trancho F

  • Al transmitanco (Qq) gvidas rilatoj:

  • Q = F

  •  = q/l

  • kaj legho de HOOKE*:  =  /E

  • kie, E - konata kiel YOUNG-koeficiento**

  • Rezulte,

  • q = (l/EA)Q ,

  • au k=l/EA, kaj q = kQ



Traversa deformo

  • Traversa deformo

  • Oni povas facile observi, ekzemple che eksperimentoj kun stango el gumo, keforto, kiu etendas stangon kauzas, ke ankau la tranchofaco de stango shanghighas; tranchofaco pligrandighas se agas forto kunpremiganta au ghi mallarghighas se agas forto tiranta (kontraue!).

  • Shangho de transversa relativa grando d/d estas lau labor-eksperimentoj preskau proporcia al tensio  , do:

  •  = L/L

  • t = d/d = r,

  • kie r estas faktoro de transversa kunpremigho au etendigho.

  • La proporcio: t / = 

  • nomata estas koeficiento de POISSON * (Pùason) au POISSON-nombro, kaj ghi egalas por izotropaj metalaj materialoj proksimume 0,25.

  • Sed chiam validas rilato:

  • 0 <  < 0,5

  • *) Siméon Denis POISSON (1781 - 1840)



Bazaj rilatoj

  • Trancho

  • kauze de tranchforto T al elementa kubo agas al elementa kubo tranchstrechoj , kaj la efiko estas tranchangulo .

  • Por malgrandaj tranchangulo validas lineara rilato inter ili.

  • Lau eksperimentoj de Bach kaj aliaj oni trovis rilaton inter tranchstrechoj  kaj kaj angula deformo  :

  •  = G

  • kajsimpligite: 

  • kie G = E/(1+), nomata estas tranchmodulo,

  • koeficiento dependas de tranchfaco (por rektangulo 1,2)

  • Por orientigho, meznombraj elastkonstantoj de kelkaj materialoj:

  • Materialo

  • betono Cu Fe

  • Elastmodulo E [kN/mm2] 30 125 210

  • Tranchmodulo G [kN/mm2] 12 46 84

  • POISSON-nombro  [1] 0,2 0,35 0,28



Bazaj rilatoj

  • Kurbigo

  • Se al trabo agas fleksa momento (M) tiam ghi elwokas kurbigajn deformojn kaj en sia agadtrancho turnangulon (m).

  • Tio signifas, ke supra (t) kaj malsupra (p) fibroj de trabo deformighas varie. Tiujn deformojn () oni povas mezuri en eksperementejo.

  • Sed ekestas demando: kiamaniere distribuighas deformoj () ene de trancho?

  • Plej simple estas akcepti la linian distribuon.

  • Lau principo de Hooke ankau strechoj distribuighos linie, chi tie

  • (y) = E.(y)

  • Nun ni devas sumigi la unudirektitajn strechojn kaj prikalkuli ilian rezultforton.

  • Ekvilibro-kondichoj:

  • a) En trancho, tira rezultforto (volumo de tirantaj strechoj) egalas al prema rezultforto (volumo de premaj fortoj)

  • b) sumo de momentoj kauzitaj en trancho per strechoj egalas al trancha rezultmomento M

  • Ankorau mankas situo de neutrala fleksoakso. ghia situo estas eco de tranchfiguro, difinita per statika figurmomento, kiu je tiu akso nulighas (figurocentro)



Bazaj rilatoj

  • Distordo

  • estas angula efiko mt, kauzita de torda (drila) momento Mt.

  • Tiu efiko estas mezurita en radiano.

  • Torda momento elvokas en trancho strechojn , kiuj agas en ebeno de trancho. Ilia dispartigo ene de trancho estas dependa de tranchofiguro kaj ghenerale tre komplika. Estas eble nur por simplaj tranchofiguroj priskribi sufiche rekte la strechovolumon.

  • Lau eksperimentoj de Bach kaj aliaj oni trovis rilaton inter tordostrechoj  kaj kaj angula deformo  :

  •  = G, E/2G = (1+)

  • E/3 < G < E/2

  • 0,2 <  < 0,5



Principo de reciprokeco (1864)

  • Se, al konstrukcio agas lauvice du fortoj, tiam ekestos translokoj kiuj estas sendependaj de ilia agad-vicordo.

  • La sumo de faritaj laboroj estas sendependa de vicordo de fortoj dum valideco de linieco kaj superpozicieco de fortoj kaj iliaj translokoj.



Ligiloj

  • Ligiloj

  • - plej konata estas najlo, kiu permesas kunligi unu obiekton kun alia.

  • Alnajli - senmovigi unu obiekton al alia per unu najlo ne eblas. Restos 1-grada (movo)libero.

  • Unu najlo- nenia najlo“ - (Germana proberbo)

  • La demonstrita tabulo (1) posedas turno-eblecon chirkau punkto (0) do, 1-specan liberon.

  • Konstrukcio kaj ghiaj elementoj devas posedi nenian movoliberon, eventuale ghi ekestos

  • mashino.

  • Por senmovigi obiekton (1) sufichos unu aldona najlo. (Pluaj najloj estos teorie superfluaj, sed praktike utilaj.)

  • Rigidigi konstrukcion ne chiam dezirinde estas. Praktike oni ofte forigas el statika au konstruktiva vidpunktoj

  • kelkiuj ligiloj. Pro tio konstrukcio farighas pli facila pro statika kalkulado au pli bone laboras en sia chirkauajho (ekz. longa ponto).

  • El statika vidpunkto la nombro de superfluaj ligiloj difninas la statikan nedifinecon (SnD). Statike difina (SD) konstrukcio/elemento rajtas posedi nur 3 (6) ligiloj en ebeno (spaco).

  • Se superfluaj ligiloj aperas inter reakcioj, tiam ni diras pri ekstera SnD. Se aldonaj ligiloj aperas ene de konstrukcio, tiam ni havas internan SnD.



Konstrukcio statike determinata (SD)

  • Konstrukcio statike determinata (SD)

  • estas tia, kies reakcioj kaj internaj fortoj (strechoj) estas kalkuleblaj nur surbaze de statikaj ekvilibro-kondichoj. SD-konstrukcio posedas nur necesajn ligilojn!

  • Avantaghoj

  • - facile statike analizebla

  • - temperaturo ne elvokas internajn strechojn,

  • - teknologie facila realigo

  • - teknologia neprecizeco ne influas la strechojn

  • Malavantaghoj

  • - perdo ech unu ligilo kauzas katastrofon

  • - neekonomia uzado de konstrumaterialo

  • Elementaj SD-konstrukcioj



Konstrukcio statike determinata (SD)

  • Konstrukcio statike determinata (SD)

  • Internaj fortoj de SD-konstrukcio povas esti kalkulataj lau:

  • - grafika metodo:

  • - analitika metodo:

  • Pasho post pasho:

  • (1) Priskribi geometrion de konstrukcio kaj ghia apogoj

  • (2) Difini aktivajn fortojn

  • (3) Izoli konstrukcion el chirkauajho kaj vidigi reakciojn

  • (4) Surbaze de ekvilibro-ekvacioj kaj apartaj kondichoj prikalkuli reakciojn

  • (5) Elekti sufiche da tranchoj en kiuj oni intencas prikalkuli internajn fortojn

  • (6) En chiu trancho prikalkuli per ekvilibrigo la internajn fortokomponantojn

  • (7) Lau konataj relacioj prikalkuli normalajn kaj tranchajn strechojn

  • (8) Kompari kalkultiajn strechojn kun la normigitajn

  • (9) Lau bezono ripeti analizon por pli favoraj parametroj,

  • Internaj fortoj por kelkaj bazaj konstruelementoj estas montritaj aparte por chiu komponanato kiel funkcio de trancho-loko.

  • Lau principo de superpozicio oni rajtas kombini lauvole partajn rezultojn je entuta sumo.



Por

  • Por



Konstrukcio statike determinata (SD)

  • Konstrukcio statike determinata (SD)

  • Energio de SD-konstrukcio



Konstrukcio statike determinata (SD)

  • Konstrukcio statike determinata (SD)

  • Translokoj de SD-konstrukcio



Konstrukcio statike ne determinata (SnD)

  • Konstrukcio statike ne determinata (SnD)

  • estas tia, kies reakcioj kaj internaj fortoj (strechoj) ne estas kalkuleblaj surbaze de statikaj ekvilibro-ekvacioj. SnD-konstrukcio posedas tro multe da ligiloj!

  • Avantaghoj

  • - pli belaj aspektoj

  • - ekonomia konstruado

  • - perdo unu au kelkajn ligilojn ne detruas.

  • Malavantaghoj

  • - statike malfacile analizebla

  • - teknologia neprecizeco kauzas pluajn strechojn

  • - temperaturo elvokas pluajn fortojn.

  • SD-konstrukcioj

  • lau forto-specoj: ebena au spaca

  • lau konstruelementoj

  • - 1-dimensiaj: rektliniaj, kurbaj, plataj, spacaj

  • - 2-dimensiaj: ebenaj, sheloj

  • - 3-dimensiaj:




Elŝuti 901 b.


Elŝuti 901 b.