2018-02-13
177
Гидрадинамика это раздел курса гидравлики где изучаются законы движения жидкостей в трубопроводе и их использования в гидравлических системах. В гидравлике рассматриваются следующие параметры: скорость м\с, поперечное сечение w(м2) Q- расход м3 в сек
Основные нагрузки: изгиб.
Изгиб - воздействие на материал пары сил, направленных в плоскости, проходящей через ось стержня. т.е. в плоскости, перпендикулярной плоскости поперечного сечения
Сварные соединения.
Сварным — называется неразъемное соединение, выполненное сваркой, т. е. путем установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагревании или пластическом деформировании.
Основные понятия, термины и определения, относящиеся к сварке металлов стандартизованы. Технология сварочного производства изучается в курсе технологии металлов.Сварные соединения являются наиболее распространенными и совершенными из неразъемных соединений, так как лучше других обеспечивают условия равнопрочности, снижения массы и стоимости конструкции. Замена клепаных конструкций сварными уменьшает их массу до 25%, а замена литых конструкций сварными уменьшает расход металла до 30% и более. Трудоемкость сварных конструкций значительно меньше клепаных, а возможности механизации и автоматизации технологического процесса значительно больше. Сварка позволяет соединять детали сложной формы, обеспечивает сравнительно бесшумный технологический процесс и герметичность соединений. В настоящее время сваривают детали, изготовленные из черных, многих цветных металлов, а также из пластмасс. Свариваемость материалов характеризуется их склонностью к образованию трещин при сварке и механическими свойствами соединения. Хорошей свариваемостью обладают низкоуглеродистые стали, плохой — высокоуглеродистые стали и чугуны.
Недостатки сварных соединений: недостаточная надежность при ударных и вибрационных нагрузках, коробление деталей в процессе сварки, концентрация напряжений и сложность проверки качества соединений.
Билет 5.
1. Уравнение Даниила Бернулли.
Уравнение Даниила Бернулли, полученное в 1738 г., является фундаментальным уравнением гидродинамики. Оно дает связь между давлением P, средней скоростью υ и пьезометрической высотой z в различных сечениях потока и выражает закон сохранения энергии движущейся жидкости. С помощью этого уравнения решается большой круг гидравлических задач.
Для измерения давления жидкости применяют пьезометры - тонкостенные стеклянные трубки, в которых жидкость поднимается на высоту 
. В каждом сечении установлены пьезометры, в которых уровень жидкости поднимается на разные высоты.
Кроме пьезометров в каждом сечении 1-1 и 2-2 установлена трубка, загнутый конец которой направлен навстречу потоку жидкости, которая называется трубка Пито. Жидкость в трубках Пито также поднимается на разные уровни, если отсчитывать их от пьезометрической линии.
Если через показания уровней жидкости в трубках Пито провести линию, то она будет горизонтальна, и будет отражать уровень полной энергии трубопровода.
Для двух произвольных сечений 1-1 и 2-2 потока идеальной жидкости уравнение Бернулли имеет следующий вид:
Так как сечения 1-1 и 2-2 взяты произвольно, то полученное уравнение можно переписать иначе:
и прочитать так: сумма трех членов уравнения Бернулли для любого сечения потока идеальной жидкости есть величина постоянная.
С энергетической точки зрения каждый член уравнения представляет собой определенные виды энергии:
z1 и z2 - удельные энергии положения, характеризующие потенциальную энергию в сечениях 1-1 и 2-2;
- удельные энергии давления, характеризующие потенциальную энергию давления в тех же сечениях;
- удельные кинетические энергии в тех же сечениях.
Следовательно, согласно уравнению Бернулли, полная удельная энергия идеальной жидкости в любом сечении постоянна
Уравнение Бернулли можно истолковать и геометрически. Дело в том, что каждый член уравнения имеет линейную размерность. Глядя на рис.2.1, можно заметить, что z1 и z2 - геометрические высоты сечений 1-1 и 2-2 над плоскостью сравнения; - пьезометрические высоты; - скоростные высоты в указанных сечениях.
2. Основы механики разрушения. Причины её развития и решаемые ею задачи.Основные задачи механики разрушения в рамках изучаемого курса:
– изучение условий распространения трещин в упругих и упругопластических материалах;
– решение задач распределения напряжений и деформаций в окрестностях трещин;
– введение характеристик трещиностойкости конструкционных материалов;
– изучение методов испытаний, технологических процессов и условий эксплуатации по критерию трещиностойкости;
– прогнозирование ресурса для тел с усталостными трещинами;
– прогнозирование эффективной трещиностойкости композитов.
Причинами механического разрушения элементов механических систем могут быть: трение и износ, усталость, контактные явления механической, химической и физической природы, коррозия, ухудшение эксплуатационных свойств в результате влияния различных внутренних причин и внешних воздействий. Таким образом, механическое разрушение является следствием постепенно развивающихся в механически нагруженном материале повреждений. В соответствии с этим одним из фундаментальных свойств механической прочности материалов является её зависимость от времени. Следовательно, деформация и разрушение материала характеризуются не предельными напряжениями, а скоростью деформации и разрушения или долговечностью.
В общем случае скорость процессов механического разрушения нагруженного твёрдого тела и время его разрушения зависят от структуры и свойств материала, от величины напряжения и температуры.
До недавнего времени считались общепринятыми классические представления о пластической деформации и разрушении материалов как о критических событиях, наступающих тогда, когда действующие в материале напряжения достигают некоторой критической величины. Согласно этим представлениям при напряжениях, меньших предела упругости, пластическая деформация вообще не может развиваться, а разрушение тела происходит только тогда, когда напряжения достигнут предела прочности. Однако в последнее время этому взгляду противопоставляется другой подход, согласно которому разрушение материала рассматривается не как критическое событие, а как постепенный кинетический термоактивационный процесс, развивающийся в механически напряженном материале во времени с момента приложения к нему нагрузки, в том числе меньше критической. Разрушение является безактивационным процессом лишь при очень низких температурах или при действии напряжений, равных пределу теоретической прочности.
В соответствии с этой кинетической теорией, согласно которой одним из фундаментальных свойств прочности является ее зависимость от времени, деформация и разрушение должны характеризоваться не предельным напряжением, а скоростью деформации и разрушения, а также долговечностью - временем, требующимся для разрушения. Пределы упругости, текучести, прочности являются с этой точки зрения лишь некоторыми условными характеристиками.
Скорость процессов механического разрушения нагруженного твердого тела и, соответственно, время до разрушения зависят от структуры и свойств материала тела, от напряжения, вызываемого нагрузкой, и температуры. Предложен ряд эмпирических формул, описывающих зависимость времени до разрушения от этих факторов.
3. Соединения пайкой и склеиванием.
При соединении пайкой в отличие от сварки место спайки нагревается лишь до температуры плавления припоя, которая намного ниже температуры плавления материала соединяемых деталей. Соединение деталей получается благодаря заполнению зазора между ними расплавленным припоем.
Припой или клей в разрезах и на видах изображают линией в 2 раза толще основной сплошной линии. Для обозначения пайки или склеивания применяют условные знаки, которые наносят на линии-выноске от сплошной основной линии. Швы, выполненные пайкой или склеиванием по периметру, обозначаются линией-выноской, заканчивающейся окружностью диаметром 3-4 мм.
В соединениях пайкой и склеиванием место соединения элементов в разрезах и на видах показывают утолщенной контурной линией.
Если же соединяемые элементы показаны в сечении зачерненными, то место соединения изображается просветом.
Обозначение соединений пайкой и склеиванием производится с помощью символов и знаков, проставляемых на линии-выноске, которая заканчивается стрелкой, указывающей непосредственно шов, или точкой при указании невидимых частей соединения.
Билет 6.
1. Потери энергии при достижении жидкости:
а) по длине трубопровода;
