f)
g) h)
a
P
⋅
1
с
P
⋅
1
b) d)
e)
а
P
⋅
1
а
P
⋅
1
c
P
⋅
2
x
2
z
2
B
z
2
z
3
z
3
x
3
z
1
y
1
x
1
b
c
P
1
P
2
B
A
z
1
y
1
a)
y
3
A
а
69
Bu qiymatlarning birortasi z
2
qiymatiga bog‘liq bo‘lmasdan,
o‘zgarmas kattaliklardir.
Uchinchi uchastkada
(
)
с
z
N
P
a
≤
≤
⎪
⎪
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎪
⎪
⎬
⎫
=
=
=
=
=
=
2
3
1
х
2
Y
1
bur
3
2
eg
Y
3
1
eg
Х
0
,
0
Q
P
Q
P
M
z
P
M
z
P
M
3
3
3
3
3
bo‘lib,
bundan,
z
3
=0 da,
,
0
3
=
x
M
,
0
3
=
y
M
,
2
3
а
Р
М
bur
=
,
2
3
P
Q
Y
=
,
1
3
P
Q
X
=
;
0
3
=
N
z
3
= c da,
,
1
3
с
Р
M
x
=
,
2
3
с
P
M
y
=
,
2
3
а
Р
М
bur
=
,
2
3
P
Q
Y
=
,
1
3
P
Q
X
=
0
3
=
N
bo‘ladi.
Bu natijalar orqali qurilgan ichki kuchlarning epyuralari 2.26
d,e,f,g,h-rasmlarda ko‘satilgan.
Qurilgan epyuralarni to‘g‘riligini tekshirish uchun sistema
A
va
B
tugunlarining muvozanatini tekshiramiz (2.27-rasm).
A tugun uchun: B tugun uchun:
2.27-rasm. Tugunlar muvozanatini tekshirish:
a) A tugun uchun; b) B tugun uchun.
N
2
а
Р
M
eg
х
1
2
=
B
3
y
Q
0
3
x
Q
P
2
N
2
а
Р
х
М
eg
1
1
=
Q
x
1
0
A
a)
b)
а
Р
х
М
eg
1
2
=
70
A tugun uchun (2.27a-rasmdan):
.
0
,
0
1
1
2
1
1
1
0
1
2
1
=
−
=
−
=
=
−
=
−
=
∑
∑
Р
P
Q
N
Y
a
P
a
P
М
М
M
x
eg
х
eg
х
B tugun uchun (2.27b-rasmdan):
.
0
,
0
,
0
2
2
2
3
1
1
2
2
1
1
3
0
3
3
2
=
−
=
−
=
=
−
=
−
=
=
−
=
−
=
∑
∑
∑
P
P
Q
P
X
P
P
N
Q
Z
a
Р
a
Р
M
М
M
y
x
bur
eg
х
Demak, epyuramiz to‘g‘ri qurilgan ekan.
71
III bob
TEKIS KESIMLARNING GEOMETRIK
XARAKTERISTIKALARI
1- §. Umumiy ma’lumotlar
Yuqorida ta’kidlab o‘tilganidek, sterjen ko‘ndalang kesimlaridagi
kuchlanishlarning miqdori va taqsimlanish qonuniyati faqat ichki
kuchlargagina bog‘liq bo‘lib qolmay, kesimning biror sanoq
sistemasidagi o‘lchamlari, shakli va kesim yo‘nalishlariga ham bog‘liq
bo‘ladi. Ushbu kattaliklarni e’tiborga olish uchun tekis kesimlarning
turli xil geometrik xarakteristikalarini hisobga oluvchi
dF
y
x
n
F
m
∫
ko‘rinishdagi bog‘lanishlar ishlatiladi.
Buni hisobga olish uchun
oxy
koordinatalar sistemasida ixtiyoriy
tekis kesimdan (3.1-rasm) koordinatasi
x
va
y
bo‘lgan
dF
elementar
yuzacha ajratamiz. Bu yerda
m, n
koordinatasi
x, y
bo‘lgan yuzachaning
har xil geometrik xarakteristikalarini ifodalovchi daraja
ko‘rsatkichlaridir.
3.1-rasm. To‘g‘ri burchakli tekis koordinatalar sistemasida olingan tekis
kesim.
Agarda
m = n = 0
bo‘lsa
−
=
∫
F
dF
F
kesimning yuzasini
ifodalaydi. Bu geometrik xarakteristika koordinata sistemasining
holatiga bog‘liq emas.
72
⎪
⎪
⎭
⎪⎪
⎬
⎫
=
=
=
=
∫
∫
F
x
F
y
ydF=S
lsa
o
n
m
xdF=S
lsa
bo
n
m
'
b
1
,
0
'
0
,
1
Agar
kesimning
y
yoki
x
o‘qlariga nisbatan statik momentlari deyilib,
[mm
3
, sm
3
, m
3
]
larda
o‘lchanadi.
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
=
=
=
=
∫
∫
F
x
F
y
dF=J
y
lsa
o
n
dF=J
x
lsa
o
n
2
2
'
b
2
,
0
m
'
b
0
,
2
m
Agar
kesimning
y
yoki
x
o‘qlariga nisbatan inersiya momentlari deyilib,
[mm
4
, sm
4
, m
4
]
larda o‘lchanadi.
∫
=
=
F
xy
xydF=J
n
m
бўлса
1
,
1
Агар
kesimning markazdan
qochma inersiya momenti deyilib,
[mm
4
, sm
4
, m
4
]
larda o‘lchanadi.
Integraldagi
«F»
indeksi integrallash butun kesim yuzasi bo‘ylab
amalga oshirilishini anglatadi.
Materiallar qarshiligining maxsus masalalarini yechayotganda
yuqori darajali geometrik xarakteristikalardan ham foydalaniladi.
Ba’zi hollarda, masalan kesim o‘qqa nisbatan simmetriyaga ega
bo‘lsa, u holda inersiya momentini qutb koordinata sistemasida
hisoblash ancha qulaylik tug‘diradi (3.2-rasm). Qutb inersiya momenti
quyidagicha aniqlanadi:
dF
I
F
2
ρ
ρ
∫
=
Agar qutb va Dekart koordinata sistemalarining boshi bir nuqtada
joylashgan bo‘lsa, (3.2-rasm) qutb inersiya momenti o‘qqa nisbatan
inersiya momentlari yig‘indisiga teng bo‘ladi, ya’ni
(3.1)
Murakkab kesimning geometrik xarakteristikalarini aniqlashda uni
bir nechta oddiy shakllarga ajratib, har birining geometrik
xarakteristikalari alohida aniqlanadi va murakkab kesim uchun yakuniy
73
geometrik xarakteristika ularning yig‘indisidan iborat bo‘ladi. Bu
holdagi natija jismni bo‘laklarga bo‘lishga bog‘liq bo‘lmaydi.
3.2-rasm. Qutb va Dekart koordinata sistemalarining boshi bir nuqtada
joylashgan tekis sistema.
2- §. Statik momentlar
Nazariy mexanika fanida murakkab tekis kesimlarning og‘irlik
markazlarini aniqlashda statik moment tushunchasidan foydalanilgan
edi. Demak o‘qqa nisbatan tekis kesim yuzasining (3.3-rasm) statik
momentlari, kesim yuzasining og‘irlik markazidan koordinata
o‘qlarigacha bo‘lgan masofani shu kesim yuzasiga ko‘paytmasiga teng
bo‘ladi, ya’ni statik moment qiymati koordinata o‘qining holatiga
bog‘liq bo‘lganligi uchun, uning ishorasi musbat, manfiy va qiymati
nolga teng bo‘lishi mumkin.
3.3-rasm. To‘g‘ri burchakli tekis koordinatalar sistemasida olingan tekis
kesim yuzasi.
74
)
2
.
3
(
⎭
⎬
⎫
⋅
=
⋅
=
c
y
c
x
x
F
S
y
F
S
Bundan og‘irlik markazining koordinatalari quyidagicha
aniqlanadi:
)
3
.
3
(
/
/
⎭
⎬
⎫
=
=
F
S
y
F
S
x
x
c
y
c
Kesim murakkab shaklli bo‘lsa u holda kesim bir nechta
bo‘laklarga ajratilib uning og‘irlik markazining koordinatalari quyidagi
formulalar orqali aniqlanadi:
⎪
⎪
⎭
⎪⎪
⎬
⎫
+
+
+
+
+
+
=
+
+
+
+
+
+
=
n
n
n
c
n
n
n
c
F
F
F
x
F
x
F
x
F
y
F
F
F
y
F
y
F
y
F
x
....
....
....
....
2
1
2
2
1
1
2
1
2
2
1
1
yoki
x
S
F
y
S
F
c
yi
i
c
xi
i
=
∑
∑
=
∑
∑
⎫
⎬
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
(3.4)
Bu yerda,
F
1
, F
2
.... F
n
– har bitta bo‘lakning yuzasi;
x
1
, x
2
, .... x
n
,
y
1
, y
2
, .... y
n
– bo‘laklar og‘irlik markazlarining koordinatalari.
Har doim kesimning og‘irlik markazidan o‘tgan o‘qlarga nisbatan
uning statik momentlari nolga teng bo‘ladi.
Murakkab tekis kesim og‘irlik markazining koordinatalarini
quyidagi tartibda aniqlash qulay bo‘ladi:
1. Murakkab kesimni bir nechta sodda shakllarga ajratamiz.
2. Sodda shakllarning yuzalarini aniqlaymiz.
3. Ixtiyoriy koordinata sistemasini tanlab olib, sodda shakllar
og‘irlik markazlarining koordinatalarini va statik momentlarini
aniqlaymiz.
4. (3.4) tenglikdan foydalanib olingan koordinata sistemasiga
nisbatan murakkab tekis kesim og‘irlik markazining koordinatalarini
aniqlaymiz.
Do'stlaringiz bilan baham: |