10. Jännitysten ja muodonmuutosten yhteys; vaurioteoriat

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "10. Jännitysten ja muodonmuutosten yhteys; vaurioteoriat"

Transkriptio

1 TAVOITTEET Esitetään vastaavalla tavalla kuin jännitystilan yhteydessä venymätilan muunnosyhtälöt Kehitetään materiaaliparametrien yhteyksiä; yleistetty Hooken laki Esitetään vaurioteoriat, joilla normaali- ja leikkausjännityksen alainen rasitustila yhdistetään vetokokeesta saatuun materiaalin lujuuteen SISÄLTÖ. Tasovenymä. Tasovenymätilan muunnosyhtälöt 3. Jännitys/muodonmuutos: yleistetty Hooken laki 4. Vaurioteoriat

2 0. TASOVENYMÄ Yleinen venymätila käsittää 3 normaalivenymä komponenttia (ε x, ε y, ε z ) ja 3 leikkausvenymä- (liukuma)komponenttia (γ xy, γ xz, γ yz ). Kokeellisesti tasovenymätilan venymät sadaan venymäliuskoilla kappaleen pinnasta. Tasovenymätilassa on kaksi normaalivenymäkomponenttia (ε x, ε y ) ja yksi leikkausvenymäkomponentti γ xy TASOVENYMÄ Kuvissa on esitetty siirtymät graafisesti. Huomaa, että normaalivenymät aiheuttavat elementin pituusmuutoksen x ja y -suuntiin ja leikkausvenymä (liukuma) aiheuttaa kahden vierekkäisen sivun suhteellisen kiertymän. Normaalivenymä ε x Normaalivenymä ε y Liukuma γ xy 4

3 0. TASOVENYMÄ Huomaa, että tasovenymätila ei välttämättä tarkoita tasojännitystilaa. Yleisessä tapauksessa, ellei υ 0, Poissonin efekti estää samanaikaisen tasojännitys- ja tasovenymätilan. Koska leikkausjännitykseen ja liukumaan ei vaikuta Poissonin vakio, ehto τ xz τ yz 0 edellyttää, että γ xz γ yz 0. Tasojännitystila ei aiheuta tasovenymätilaa x-y- tasossa, koska ε z TASOVENYMÄTILAN MUUNNOSYHTÄLÖT Merkkisääntö Normaalivenymät ε xz ja ε yz ovat positiivisia jos ne aiheuttavat venymiä x ja y akselien positiivisiin suuntiin Liukuma γ xy on positiivinen, jos kulma AOB on pienempi kuin

4 0. TASOVENYMÄTILAN MUUNNOSYHTÄLÖT Normaali- ja leikkausvenymät Vastaavalla tavalla kuin aiemmin jännitysten kanssa, voidaan johtaa muunnoskaavat venymille: ε x + ε y ε x ε y γ ε x ' + cosθ + ε y' xy sin θ ε x + ε y ε x ε y γ xy cosθ sin θ ( 0-5) ( 0-6) γ xy ' ' ε x ε y γ sin θ + xy cos θ 0-7 ( ) 7 0. TASOVENYMÄTILAN MUUNNOSYHTÄLÖT Normaali- ja leikkausvenymät Graafisesti Positiivinen normaalivenymä ε x Positiivinen leikkausvenymä γ x y 8 4

5 0. TASOVENYMÄTILAN MUUNNOSYHTÄLÖT Päävenymät Elementtiä voidaan kiertää siten, että sen muodonmuutos on ainoastaan venymiä ilman liukumia. Materiaalin pitää olla isotrooppista (joka suuntaan samanlaista) ja koordinaattiakselien tulee yhtyä pääakseleihin. Siten yhtälöistä 9-4 ja 9-5 saadaan γ xy tan θ p - ε ε x y ( 0 8) 9 0. TASOVENYMÄTILAN MUUNNOSYHTÄLÖT Päävenymät ε x + ε y ε x ε y γ xy ε, ± + Maksimi tasovenymä Soveltaen yhtälöitä 9-6, 9-7 ja 9-8 saadaan ε tan x ε y θ s - γ xy ( 0 0) ( 0-9) γ max in -plane ε x ε y γ + xy ( 0 -) 0 5

6 0. TASOVENYMÄTILAN MUUNNOSYHTÄLÖT Maksimi tasovenymä Soveltaen yhtälöitä 9-6, 9-7 ja 9-8 saadaan ε avg ε x + ε y ( 0 -) 0. TASOVENYMÄTILAN MUUNNOSYHTÄLÖT YHTEENVETOA Poissonin efektin vuoksi tasovenymätila ei ole tasojännitystila ja päinvastoin. Kappaleen piste on tasojännitystilassa, jos se sijaitsee kappaleen pinnalla, joka on jännityksetän pinnan normaalin suunnassa. Tasovenymätila voidaan analysoida esim. venymäliuskoilla mitatussa tasojännitystilassa. On kuitenkin muistettava, että tällöin esiintyy myös venymää pinnan normaalin suunnassa. Päävenymätilassa ei esiinny leikkausvenymiä (liukumia). 6

7 0. TASOVENYMÄTILAN MUUNNOSYHTÄLÖT YHTEENVETOA Pisteen venymätila voidaan esittää myös maksimi tasovenymillä. Tällöin vaikuttaa myös tasovenymä elementissä. Elementti, jossa esiintyy maksimi tasovenymä ja sitä vastaava normaalivenymä on 45 kulmassa päävenymien suhteen. 3 ESIMERKKI 0. Materiaalin differentiaalielementti on tasovenymätilassa, jossa vaikuttaa venymät ε x 350(0-6 ), ε y 00(0-6 ), γ xy 80(0-6 ), jotka aiheuttavat kuvan mukaisen muodonmuutoksen. Määritä päävenymät ja niitä vastaavat kiertymäkulmat. 4 7

8 ESIMERKKI 0. (RATKAISU) Elementin suunta Yhtälöstä 0-8 saadaan 6 γ xy 80(0 ) tan θ p 6 ε ε (0 ) x y ( ) Siten θ 8.8 ja , joten p p θ 4.4 ja 85.9 Positiivinen suunta on vastapäivään, joten elementti kiertyy kuvan mukaisesti: 5 ESIMERKKI 0. (RATKAISU) Päävenymät Yhtälöstä 0-9, ε, ε 030 ε x + ε y 6 ( )( 0 ) ± + ( 0 ) 6 6 ( ) ± 77.9( 0 ) 6 6 ( ) ε 3530 ( ) ± ε x ε y + γ xy 6 8

9 ESIMERKKI 0. (RATKAISU) Päävenymät Tarkistetaan kumpi näistä venymistä vaikuttaa x suuntaan soveltamalla yhtälöä 0-5 kun θ 4.4. Siten ε x + ε y ε x ε y γ xy ε x' + cosθ + sin θ cos 4.4 ε x' 3530 ( ) ( ) ( ) 6 ( ) sin ( 4.4 ) 6 ( ) ESIMERKKI 0. (RATKAISU) Päävenymät Siten ε x ε. Päävenymät aiheuttavat kuvan mukaisen muodonmuutoksen. 8 9

10 0.6 JÄNNITYS/MUODONMUUTOS:YLEISTETTY HOOKEN LAKI Yleistetty Hooken laki Materiaalissa oleva piste asetetaan kolmiaksiaaliseen jännitystilaan. Sovelletaan superpositioperiaatetta, Poissonin vakiota (ε lat υε long ) ja Hooken lakia (ε σ E) jolloin saadaan jännityksien ja venymien yhteys aina yhden akselin suunnassa. Asetetaan σ x vaikuttamaan, jolloin elementti venyy x suunnassa ja venymä on tähän suuntaan on σ ε ' x x E JÄNNITYS/MUODONMUUTOS:YLEISTETTY HOOKEN LAKI Yleistetty Hooken laki Asetetaan σ y, jolloin elementti kuroutuu venymällä ε x x -suuntaan, σ y ε' ' x υ E Vastaavasti jännityksellä σ z, kurouma x suuntaan on σ ε z ' ' ' x υ E 0 0

11 0.6 JÄNNITYS/MUODONMUUTOS:YLEISTETTY HOOKEN LAKI Yleistetty Hooken laki Superpositioperiaatteella soveltaen samaa kahteen muuhun suuntaan saadaan ε ε ε x y z E E E [ σ υ( σ + σ )] x [ σ υ( σ + σ )] ( 0-8) y [ σ υ( σ + σ )] z y x x z z y 0.6 JÄNNITYS/MUODONMUUTOS:YLEISTETTY HOOKEN LAKI Yleistetty Hooken laki Asetetaan leikkausjännitys τ xy elementtiin, jolloin havaitaan kokeellisesti, että muodonmuutos on ainoastaan liukuma γ xy. Asetetaan vastaavasti τ xz ja γ xy, sekä τ yz ja γ yz. Hooken laki leikkaukselle on siis γ xy τ xy γ yz τ yz γ xz τ G G G xz ( 0-9)

12 0.6 JÄNNITYS/MUODONMUUTOS:YLEISTETTY HOOKEN LAKI E, υ, ja G välinen yhteys Aiemmin todettiin: E G +υ ( ) ( 0-0) Päävenymien ja leikkausjännityksen yhteys on τ xy ε + υ 0 E ( ) ( ) max - Koska σ x σ y σ z 0, yhtälön 0-8 mukaan ε x ε y 0. Sijoitetaan 0-9, jolloin saadaan ε ε max γ xy JÄNNITYS/MUODONMUUTOS:YLEISTETTY HOOKEN LAKI E, υ, ja G välinen yhteys Hooken lain mukaan, γ xy τ xy /G. Siten ε max τ xy /G. Sijoitetaan tulos yhtälöön0- ja järjestetään uudelleen jolloin saadaan G E ( +υ) ( 0-0) 4

13 0.6 JÄNNITYS/MUODONMUUTOS:YLEISTETTY HOOKEN LAKI YHTEENVETOA Homogeenisilla ja isotrooppisilla materiaaleilla, jotka ovat kolmiaksiaalisessa jännitystilassa, venymän suuruus yhteen suuntaan on riippuvainen kaikista jännityksistä. Tämä johtuu Poissonin efektistä ja se voidaan tiivistää yleistetyksi Hooken laiksi. Homogeenisilla ja isotrooppisilla materiaaleilla leikkausjännitys aiheuttaa liukuman ainoastaan samassa tasossa. Materiaalivakiot E, G ja υ ovat matemaattisesti sidoksissa toisiinsa. 5 ESIMERKKI 0.0 Kuparitanko on kuvan jännitystilassa. Sen mitat ovat a 300 mm, b 50 mm ja t 0 mm ennen kuormituksen asettamista. Määritä uudet mitat kuorman asettamisen jälkeen. Materiaaliparametrit ovat E cu 0 GPa, υ cu

14 ESIMERKKI 0.0 (RATKAISU) Tanko on tasojännitystilassa. Kuormituksen perusteella σ x 800 MPa σ y 500 MPa τ xy 0 σ z 0 Yleistetystä Hooken laista saadaan vastaavat venymät σ x υ ε x v E E 800 MPa 0 03 ( σ + σ ) z ( ) MPa ( ) ( 500 ) MPa 7 ESIMERKKI 0.0 (RATKAISU) Yleistetystä Hooken laista saadaan vastaavat venymät σ y υ ε y ( σ x + σ z ) E E 500 MPa MPa MPa 0 03 ( ) ( ) ( ) ( σ + σ ) σ z υ ε z x E E y ( ) ( 800 MPa 500 MPa )

15 ESIMERKKI 0.0 (RATKAISU) Tangon uudet mitat ovat siis a' 300 mm b' 50 mm + t' 0 mm ( 300 mm) 30.4 mm ( )( 50 mm) mm ( )( 0 mm) 9.98 mm 9 Suunnittelussa on materiaalille asetettava jännityksen yläraja, jolla se vaurioituu (myötää/murtuu). Sitkeillä materiaaleille vaurio alkaa myötämisellä. Haurailla materiaaleilla vaurion määrittää murtuminen. Suunnittelijoilla on kuitenkin käytössään vain yksiaksiaalisen vetokokeen tulos, joka ei suoraan sovellu kaksi- tai kolmiaksiaalisen jännitystilan vauriotyyppiin. Eri materiaalityypeille on johdettu lujuushypoteeseja (oletuksia), joilla arvioidaan kriittisiä jännitystasoja. 30 5

16 A. Sitkeät materiaalit. Maksimileikkausjännityshypoteesi (MLJH) Sitkeät materiaalit myötävät tyypillisesti liukumalla. Liukupinnat muodostuvat materiaalin raerajoille. Liukupintoja kutsutaan Lüderin viivoiksi. Kuvan mukaisesti liukupinnat ovat n. 45 asteen kulmassa vetosuunnan suhteen. 3 A. Sitkeät materiaalit. Maksimileikkausjännityshypoteesi Aiemmin on johdettu tulos maksimileikkausjännitystasolle τ σ Y ( 0 6) max - Vuonna 868 Henri Tresca esitti maksimileikkausjännityshypoteesin tai ns. Trescan vaurioteorian. 3 6

17 A. Sitkeät materiaalit. Maksimileikkausjännityshypoteesi Mikäli tasojännitystilan jännitykset ovat samanmerkkiset, on vaurioraja τ σ max abs max Mikäli tasojännitystilan jännitykset ovat erimerkkiset, on vaurioraja τ abs max σ max σ min 33 A. Sitkeät materiaalit. Maksimileikkausjännityshypoteesi Siten voidaan maksimileikkausjännitys tiivistää kahden pääjännityksen perusteella muotoon: σ σ } σ, σ pääjännitykset samanmerkkiset. Y Y Y ( ) σ σ } σ, σ pääjännitykset samanmerkkiset. 0-7 σ σ σ } σ, σ pääjännitykset erimerkkiset. 34 7

18 A. Sitkeät materiaalit. Maksimileikkausjännityshypoteesi 35 A. Sitkeät materiaalit. Vakiomuodonvääristymishypoteesi (VMVH) Energiaa yksikkötilavuuselementissä kutsutaan venymäenergiatiheydeksi. Yksiaksiaalisessa ja kolmiaksiaalisessa jännitystilassa venymäenergiatiheys on u σε ( 0-8) u σ ε + σ ε + σ3ε

19 A. Sitkeät materiaalit. Vakiomuodonvääristymishypoteesi Lineaarielastisella alueella Hooken lain mukaan σ + σ + σ u 3 ( 0-9) E υ ( σσ + σσ 3 + σ3σ ) Vakiomuodonvääristymishypoteesin mukaan sitkeä aine myötää, kun vääristymisenergia tilavuusyksikköä kohti on sama tai suurempi kuin vääristymisenergia tilavuusyksikköä kohti yksiaksiaalisessa vetokokeessa. 37 A. Sitkeät materiaalit. Vakiomuodonvääristymishypoteesi Määritetään vääristymisenergia + υ u d σ σ + σ σ3 6E Tasojännitystilassa + υ u d σ 3 E [( ) ( ) + ( σ σ ) ] ( σ σ + σ ) Vetokokeessa σ σ Y, σ σ 3 0 +ν ( ud ) Y σy 3E

20 A. Sitkeät materiaalit. Vakiomuodonvääristymishypoteesi Koska hypoteesin mukaan u d (u d ) Y, saadaan tasojännitystilassa ( 0 30) σσ + σ σ Y - σ 39 A. Sitkeät materiaalit. Vakiomuodonvääristymishypoteesi Verrataan hypoteeseja graafisesti. 40 0

21 B. Hauraat materiaalit 3. Maksiminormaalijännityshypoteesi Hauraat materiaalit murtuvat kuvien mukaisesti. 4 B. Hauraat materiaalit 3. Maksiminormaalijännityshypoteesi (MNJH) Maksiminormaalijännityshypoteesin mukaan hauras materiaali murtuu kun pääjännitys σ saavuttaa yksinkertaisessa vetokokeessa saadun murtorajan. Tasojännitystilassa σ σ σ σ ult ult ( 0-3) 4

22 B. Hauraat materiaalit 3. Maksiminormaalijännityshypoteesi Kokeellisesti on havaittu hypoteesin toimivan varsin hyvin materiaaleilla, joiden vetopuristusmurtoraja on (suunnilleen) sama. 43 B. Hauraat materiaalit 4. Mohrin vauriokriteeri Mohrin vauriokriteeriä käytetään hauraille materiaaleille, joiden veto-puristusmurtorajat ovat erilaiset. Materiaalille on tehtävä kolme testiä kriteerin määrittämiseksi. 44

23 B. Hauraat materiaalit 4. Mohrin vauriokriteeri Yksiaksiaalinen vetokoe, jolla saadaan vetomurtolujuus (σ ult ) t Yksiaksiaalinen puristuskoe, jolla saadaan puristusmurtolujuus(σ ult ) c Vääntökoe, jolla saadaan leikkausmurtolujuus τ ult. Tuloksena saadaan pääjännitystasossa kuvaaja: 45 YHTEENVETOA Sitkeä materiaali vaurioituu myötämällä ja hauras materiaali murtumalla. Sitkeän materiaalin vauriossa muodostuu liukupintoja materiaalin raerajoille. Liukupinnat aiheutuvat leikkausjännityksistä, joten maksimileikkausjännityshypoteesi perustuu tähän ideaan. Normaalijännityksen alaiseen materiaaliin varastoituu venymäenergiaa. 46 3

24 YHTEENVETOA Vakiomuodonvääristymishypoteesi perustuu ideaan, jonka mukaan materiaali vääristävä energia johtaa myötämiseen. Hauraan materiaalin murtuminen aiheutuu maksimivetojännityksestä materiaalissa. Tällöin voidaan käyttää maksimijännityshypoteesia vaurion määrittämiseen, kun materiaalin veto- ja puristuslujuudet ovat suunnilleen samat. 47 YHTEENVETOA Mikäli materiaalin veto- ja puristuskäyttäytyminen eroaa merkittävästi, voidaan käyttää Mohrin vauriokriteeriä. Materiaalin virheistä johtuen hauraiden materiaalien murtuminen on vaikeaa ennakoida, joten hauraiden materiaalien vaurioteorioita on syytä soveltaa varovaisuudella. 48 4

25 ESIMERKKI 0. Teräsputken sisäsäde on 60 mm ja ulkosäde 80 mm. Kun siihen vaikuttaa kuvan kuormitus, myötääkö materiaali kun sovelletaan vakiomuodonvääristymishypoteesia (VMVH)? Myötöraja vetotestin mukaan on σ Y 50 MPa. 49 ESIMERKKI 0. (RATKAISU) Rasitus on vakio koko putken pituudella. Otetaan mielivaltainen leikkaus, jolloin saadaan kuvan jännitysjakaumat. 50 5

26 ESIMERKKI 0. (RATKAISU) Pisteet A ja B ovat saman jännitystilan alaisia. Pisteessä A Tc ( 8000 N m)( 0.04 m) τ A 6.4 MPa J 4 4 π 0.04 m 0.03 m σ A Mc I ( ) ( ) ( ) ( 3500 N m)( 0.04 m) 4 ( π 4) ( 0.04 m) ( 0.03 m) Pääjännitykset ovat [ ] 4 [ ] σ MPa σ MPa 0.9 MPa 5 ESIMERKKI 0. (RATKAISU) VMVH:n mukaan Is ( σ σσ + σ ) σy [( 76.) ( 76.)( 78.0) + ( 78.0) ] 5,00 < 6,500 OK! σ Y Koska VMVH:n mukainen vertailujännitys on pienempi kuin yksiaksiaalisen vetokokeen mukainen myötöraja, ei materiaali vaurioidu annetulla kuormituksella.? 5 6

27 ESIMERKKI 0.4 Akselin säde on 0.5 cm ja sen materiaalin (teräs) myötöraja on σ Y 360 MPa. Määritä vaurioituuko akseli a) MLJH:n b) VMVH:n mukaan. 53 ESIMERKKI 0.4 (RATKAISU) Suurin leikkausjännitys vaikuttaa ulkopinnalla, joten suurimmat normaali- ja leikkausjännityskomponentit ovat σ τ τ x xy xy P A Tc J 5 kn π 6.55 kn/cm ( 0.5 cm) cm( 0.5 cm) 4 π ( 0.5 cm) 3.5 kn 9.0 kn/cm 65.5 MPa 9 MPa 54 7

28 ESIMERKKI 0.4 (RATKAISU) Tutkitaan elementtiä pisteessä A. Pääjännitykset ovat σ σ σ, σ x + σ y ± 95.5 ± MPa ± 86.6 MPa σ x + σ y + τ + xy ( 65.5) 55 ESIMERKKI 0.4 (RATKAISU) Maksimileikkausjännityshypoteesi (MLJH) Koska pääjännitykset ovat erimerkkiset sovelletaan yhtälöä 0-7, σ σ σ Y ( ) Is ? 38. > 360 Vaurio! Materiaali siis myötää MLJH:n mukaan. 56 8

29 ESIMERKKI 0.4 (RATKAISU) Vakiomuodonvääristymishypoteesi Soveltaen yhtälöä 0-30 saadaan Is ( σ σσ + σ ) σy [( 95.6) ( 95.6)( 86.6) ( 86.6) ] ( 360) 8, ,600 OK! VMVH:n mukaan materiaali ei myödä. Miksi?? 57 YHTEENVETO Kun materiaalin elementissä vaikuttaa muodonmuutoksia yhdessä tasossa, on kysessä tasovenymätila. Mikäli venymäkomponentit ε x, ε y, ja γ xy tunnetaan, voidaan muunnosyhtälöillä laskea venymät missä muussa koordinaatistossa tahansa. Myös päävenymätasot ja suurin tasoleikkausvenymä voidaan laskea muunnosyhtälöillä. 58 9

30 YHTEENVETO Mikäli päävenymät ovat samanmerkkiset, suurin leikkausvenymä on γ max ε max /. Hooken lakia voidaan soveltaa avaruustapauksessa, jolloin saadaan yleistetty Hooken laki (0-8). Jos E ja υ tunnetaan, voidaan G laskea yhteydestä G E/[( + υ]. 59 YHTEENVETO Mikäli materiaalin pääjännitykset tunnetaan, voidaan suunnittelua varten lujuushypoteeseilla arvioida materiaalin kestävyyttä kun tunnetaan vetokokeen myötö/murtolujuus. Sitkeät materiaalit vaurioituvat leikkautumalla, jolloin voidaan soveltaa joko maksimileikkausjännitys- tai vakiomuodonvääristymishypoteesia. Molemmilla hypoteeseilla saadaan vertailujännitys, jota voidaan verrata yksiaksiaalisen vetokokeen tulokseen

31 YHTEENVETO Hauraat materiaalit vaurioituvat murtumalla kun suurin vetojännitys saavuttaa raja-arvon. Tällöin voidaan soveltaa joko maksiminormaalijännityshypoteesia tai Mohrin vauriokriteeriä. Saatua vertailujännityksen arvoa verrataan materiaalin vetokokeesta saatuun murtolujuuteen. 6 3

normaali- ja leikkaus jännitysten laskemiseen pisteessä Määritetään ne tasot, joista suurimmat normaali- ja leikkausjännitykset löytyvät

normaali- ja leikkaus jännitysten laskemiseen pisteessä Määritetään ne tasot, joista suurimmat normaali- ja leikkausjännitykset löytyvät TAVOITTEET Johdetaan htälöt, joilla muutetaan jännitskomponentit koordinaatistosta toiseen Kätetään muunnoshtälöitä suurimpien normaali- ja leikkaus jännitsten laskemiseen pisteessä Määritetään ne tasot,

Lisätiedot

SISÄLTÖ Venymän käsite Liukuman käsite Venymä ja liukuma lujuusopin sovelluksissa

SISÄLTÖ Venymän käsite Liukuman käsite Venymä ja liukuma lujuusopin sovelluksissa SISÄLTÖ Venymän käsite Liukuman käsite Venymä ja liukuma lujuusopin sovelluksissa 1 SISÄLTÖ 1. Siirtymä 2 1 2.1 MUODONMUUTOS Muodonmuutos (deformaatio) Tapahtuu, kun kappaleeseen vaikuttaa voima/voimia

Lisätiedot

LUJUUSHYPOTEESIT, YLEISTÄ

LUJUUSHYPOTEESIT, YLEISTÄ LUJUUSHYPOTEESIT, YLEISTÄ Lujuushypoteesin tarkoitus: Vastataan kysymykseen kestääkö materiaali tietyn yleisen jännitystilan ( x, y, z, τxy, τxz, τyz ) vaurioitumatta. Tyypillisiä materiaalivaurioita ovat

Lisätiedot

Ratkaisut 2. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016. Tehtävä 1 Selitä käsitteet kohdissa a) ja b) sekä laske c) kohdan tehtävä.

Ratkaisut 2. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016. Tehtävä 1 Selitä käsitteet kohdissa a) ja b) sekä laske c) kohdan tehtävä. Kotitehtävät palautetaan viimeistään keskiviikkoisin ennen luentojen alkua eli klo 14:00 mennessä. Muistakaa vastaukset eri tehtäviin palautetaan eri lokeroon! Joka kierroksen arvostellut kotitehtäväpaperit

Lisätiedot

SISÄLTÖ 1. Veto-puristuskoe 2. Jännitys-venymäpiirros 3. Sitkeitten ja hauraitten materiaalien jännitysvenymäkäyttäytyminen

SISÄLTÖ 1. Veto-puristuskoe 2. Jännitys-venymäpiirros 3. Sitkeitten ja hauraitten materiaalien jännitysvenymäkäyttäytyminen TAVOITTEET Jännitysten ja venymien yhteys kokeellisin menetelmin: jännitysvenymäpiirros Teknisten materiaalien jännitys-venymäpiirros 1 SISÄLTÖ 1. Veto-puristuskoe 2. Jännitys-venymäpiirros 3. Sitkeitten

Lisätiedot

2 LUJUUSOPIN PERUSKÄSITTEET 25 2.1 Suoran sauvan veto tai puristus 25. 2.2 Jännityksen ja venymän välinen yhteys 34

2 LUJUUSOPIN PERUSKÄSITTEET 25 2.1 Suoran sauvan veto tai puristus 25. 2.2 Jännityksen ja venymän välinen yhteys 34 SISÄLLYSLUETTELO Kirjallisuusluettelo 12 1 JOHDANTO 13 1.1 Lujuusopin sisältö ja tavoitteet 13 1.2 Lujuusopin jako 15 1.3 Mekaniikan mallin muodostaminen 16 1.4 Lujuusopillisen suunnitteluprosessin kulku

Lisätiedot

KJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet

KJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet KJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet Luento 23.11.2015 Susanna Hurme, Yliopistonlehtori, TkT Luennon sisältö Hooken laki lineaaris-elastiselle materiaalille (Reddy, kpl 6.2.3) Lujuusoppia: sauva (Reddy,

Lisätiedot

2 LUJUUSOPIN PERUSKÄSITTEET Suoran sauvan veto tai puristus Jännityksen ja venymän välinen yhteys

2 LUJUUSOPIN PERUSKÄSITTEET Suoran sauvan veto tai puristus Jännityksen ja venymän välinen yhteys SISÄLLYSLUETTELO Kirjallisuusluettelo 12 1 JOHDANTO 13 1.1 Lujuusopin sisältö ja tavoitteet 13 1.2 Lujuusopin jako 15 1.3 Mekaniikan mallin muodostaminen 16 1.4 Lujuusopillinen suunnittelu 18 1.5 Lujuusopin

Lisätiedot

Analysoidaan lämpöjännitysten, jännityskeskittymien, plastisten muodonmuutosten ja jäännösjännityksien vaikutus

Analysoidaan lämpöjännitysten, jännityskeskittymien, plastisten muodonmuutosten ja jäännösjännityksien vaikutus TAVOITTEET Määritetään aksiaalisesti kuormitetun sauvan muodonmuutos Esitetään menetelmä, jolla ratkaistaan tukireaktiot tapauksessa, jossa statiikan tasapainoehdot eivät riitä Analysoidaan lämpöjännitysten,

Lisätiedot

Materiaalien mekaniikka

Materiaalien mekaniikka Materiaalien mekaniikka 3. harjoitus jännitys ja tasapainoyhtälöt 1. Onko seuraava jännityskenttä tasapainossa kun tilavuusvoimia ei ole: σ x = σ 0 ( 3x L + 4xy 8y ), σ y = σ 0 ( x L xy + 3y ), τ xy =

Lisätiedot

Materiaali on lineaarinen, jos konstitutiiviset yhtälöt ovat jännitys- ja muodonmuutostilan suureiden välisiä lineaarisia yhtälöitä.

Materiaali on lineaarinen, jos konstitutiiviset yhtälöt ovat jännitys- ja muodonmuutostilan suureiden välisiä lineaarisia yhtälöitä. JÄNNITYS-JAMUODONMUUTOSTILANYHTYS Materiaalimalleista Jännitys- ja muodonmuutostila ovat kytkennässä toisiinsa ja kytkennän antavia yhtälöitä sanotaan materiaaliyhtälöiksi eli konstitutiivisiksi yhtälöiksi.

Lisätiedot

TAVOITTEET Määrittää taivutuksen normaalijännitykset Miten määritetään leikkaus- ja taivutusmomenttijakaumat

TAVOITTEET Määrittää taivutuksen normaalijännitykset Miten määritetään leikkaus- ja taivutusmomenttijakaumat TAVOITTEET Määrittää taivutuksen normaalijännitykset Miten määritetään leikkaus- ja taivutusmomenttijakaumat Lasketaan suurimmat leikkaus- ja taivutusrasitukset Analysoidaan sauvoja, jotka ovat suoria,

Lisätiedot

Määritetään vääntökuormitetun sauvan kiertymä kimmoisella kuormitusalueella Tutkitaan staattisesti määräämättömiä vääntösauvoja

Määritetään vääntökuormitetun sauvan kiertymä kimmoisella kuormitusalueella Tutkitaan staattisesti määräämättömiä vääntösauvoja TAVOITTEET Tutkitaan väännön vaikutusta suoraan sauvaan Määritetään vääntökuormitetun sauvan jännitysjakauma Määritetään vääntökuormitetun sauvan kiertymä kimmoisella kuormitusalueella Tutkitaan staattisesti

Lisätiedot

8. Yhdistetyt rasitukset

8. Yhdistetyt rasitukset TAVOITTEET Analysoidaan ohutseinäisten painesäiliöiden jännitystilaa Tehdään yhteenveto edellisissä luennoissa olleille rasitustyypeille eli aksiaalikuormalle, väännölle, taivutukselle ja leikkausvoimalle.

Lisätiedot

Ratkaisut 3. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016

Ratkaisut 3. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016 Kotitehtävät palautetaan viimeistään keskiviikkoisin ennen luentojen alkua eli klo 14:00 mennessä. Muistakaa vastaukset eri tehtäviin palautetaan eri lokeroon! Joka kierroksen arvostellut kotitehtäväpaperit

Lisätiedot

KIINTEÄN AINEEN MEKANIIKAN PERUSTEET

KIINTEÄN AINEEN MEKANIIKAN PERUSTEET KIINTÄN AINN MKANIIKAN PRUSTT YHTÄLÖKOKOLMA Kari Santao 3..06 Pitkä versio Opiskelin nimi opiskelinumero Voisitteko ystävällisesti ilmoittaa tässä yhtälökokoelmassa havaitsemistanne virheistä puutteista.

Lisätiedot

Luento 3. Millerin indeksit Kidevirheet Röntgendiffraktio Elastisuusteoria

Luento 3. Millerin indeksit Kidevirheet Röntgendiffraktio Elastisuusteoria Luento 3 Millerin indeksit Kidevirheet Röntgendiffraktio Elastisuusteoria Luento 3 Millerin indeksit Kidevirheet Röntgendiffraktio Elastisuusteoria Kidesuunnat Kidesuuntien määrittäminen kuutiollisessa

Lisätiedot

Aksiaalisella tai suoralla leikkauksella kuormitettujen rakenneosien lujuusopillinen analyysi ja suunnittelu

Aksiaalisella tai suoralla leikkauksella kuormitettujen rakenneosien lujuusopillinen analyysi ja suunnittelu TAVOITTEET Statiikan kertausta Kappaleen sisäiset rasitukset Normaali- ja leikkausjännitys Aksiaalisella tai suoralla leikkauksella kuormitettujen rakenneosien lujuusopillinen analyysi ja suunnittelu 1

Lisätiedot

Tartuntakierteiden veto- ja leikkauskapasiteettien

Tartuntakierteiden veto- ja leikkauskapasiteettien TUTKIMUSSELOSTUS Nro RTE3261/4 8..4 Tartuntakierteiden veto- ja leikkauskapasiteettien mittausarvojen määritys Tilaaja: Salon Tukituote Oy VTT RAKENNUS- JA YHDYSKUNTATEKNIIKKA TUTKIMUSSELOSTUS NRO RTE3261/4

Lisätiedot

Vauriomekanismi: Väsyminen

Vauriomekanismi: Väsyminen Vauriomekanismi: Väsyminen Väsyminen Väsyminen on vaihtelevan kuormituksen aiheuttamaa vähittäistä vaurioitumista. Erään arvion mukaan 90% vaurioista on väsymisen aiheuttamaa. Väsymisikää voidaan kuvata

Lisätiedot

Harjoitus 1. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016. Tehtävä 1 Selitä käsitteet kohdissa [a), b)] ja laske c) kohdan tehtävä.

Harjoitus 1. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016. Tehtävä 1 Selitä käsitteet kohdissa [a), b)] ja laske c) kohdan tehtävä. Kotitehtävät palautetaan viimeistään keskiviikkona 2.3. ennen luentojen alkua eli klo 14:00 mennessä puiseen kyyhkyslakkaan, jonka numero on 9. Arvostellut kotitehtäväpaperit palautetaan laskutuvassa.

Lisätiedot

Harjoitus 6. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016

Harjoitus 6. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016 KJR-C001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/01 Kotitehtävät palautetaan viimeistään keskiviikkoisin ennen luentojen alkua eli klo 1:00 mennessä. Muistakaa vastaukset eri tehtäviin palautetaan eri

Lisätiedot

Muodonmuutostila hum 30.8.13

Muodonmuutostila hum 30.8.13 Muodonmuutostila Tarkastellaan kuvan 1 kappaletta Ω, jonka pisteet siirtvät ulkoisen kuormituksen johdosta siten, että siirtmien tapahduttua ne muodostavat kappaleen Ω'. Esimerkiksi piste A siirt asemaan

Lisätiedot

Tekijä Pitkä matematiikka Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4).

Tekijä Pitkä matematiikka Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4). Tekijä Pitkä matematiikka 4 9.12.2016 212 Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4). Vastaus esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4) 213 Merkitään pistettä

Lisätiedot

Luento 10: Työ, energia ja teho. Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho

Luento 10: Työ, energia ja teho. Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho Luento 10: Työ, energia ja teho Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho 1 / 23 Luennon sisältö Johdanto Työ ja kineettinen energia Teho 2 / 23 Johdanto Energia suure, joka voidaan muuttaa muodosta toiseen,

Lisätiedot

Tietoa sähkökentästä tarvitaan useissa fysikaalisissa tilanteissa, esimerkiksi jos halutaan

Tietoa sähkökentästä tarvitaan useissa fysikaalisissa tilanteissa, esimerkiksi jos halutaan 3 Sähköstatiikan laskentamenetelmiä Tietoa sähkökentästä tavitaan useissa fysikaalisissa tilanteissa, esimekiksi jos halutaan tietää missäläpilyönti on todennäköisin suujännitelaitteessa tai mikä on kahden

Lisätiedot

Kertausosa. 5. Merkitään sädettä kirjaimella r. Kaaren pituus on tällöin r a) sin = 0, , c) tan = 0,

Kertausosa. 5. Merkitään sädettä kirjaimella r. Kaaren pituus on tällöin r a) sin = 0, , c) tan = 0, Kertausosa. a),6 60 576 Peruuttaessa pyörähdyssuunta on vastapäivään. Kulma on siis,4 60 864 a) 576 864 0,88m. a) α b 0,6769... 0,68 (rad) r,m 8cm β,90...,9 (rad) 4cm a) α 0,68 (rad) β,9 (rad). a) 5,0

Lisätiedot

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 10: Stokesin lause

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 10: Stokesin lause MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 10: Stokesin lause Antti Rasila Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Syksy 2016 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0305 Syksy

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 3.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Ristikon sauvavoimat (Kirjan luvut 6.1-6.4) Osaamistavoitteet: Ymmärtää, mikä on ristikkorakenne Osata soveltaa aiemmin kurssilla

Lisätiedot

a) Piirrä hahmotelma varjostimelle muodostuvan diffraktiokuvion maksimeista 1, 2 ja 3.

a) Piirrä hahmotelma varjostimelle muodostuvan diffraktiokuvion maksimeista 1, 2 ja 3. Ohjeita: Tee jokainen tehtävä siististi omalle sivulleen/sivuilleen. Merkitse jos tehtävä jatkuu seuraavalle konseptille. Kirjoita ratkaisuihin näkyviin tarvittavat välivaiheet ja perustele lyhyesti käyttämästi

Lisätiedot

7. Suora leikkaus TAVOITTEET 7. Suora leikkaus SISÄLTÖ

7. Suora leikkaus TAVOITTEET 7. Suora leikkaus SISÄLTÖ TAVOITTEET Kehitetään menetelmä, jolla selvitetään homogeenisen, prismaattisen suoran sauvan leikkausjännitysjakauma kun materiaali käyttäytyy lineaarielastisesti Menetelmä rajataan määrätyn tyyppisiin

Lisätiedot

Harjoitus 10. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016

Harjoitus 10. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016 Kotitehtävät palautetaan viimeistään keskiviikkoisin ennen luentojen alkua eli klo 14:00 mennessä. Muistakaa vastaukset eri tehtäviin palautetaan eri lokeroon! Joka kierroksen arvostellut kotitehtäväpaperit

Lisätiedot

Työ 4B8B S4h. AINEEN PITUUDEN MUUTOKSISTA

Työ 4B8B S4h. AINEEN PITUUDEN MUUTOKSISTA TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1/5 Työ 4B8B S4h. AINEEN PITUUDEN MUUTOKSISTA TYÖN TAVOITE Tavoitteena on ymmärtää aineen kimmoisuuteen liittyviä käsitteitä sekä aineen lämpölaajenemista. Sovelluksena

Lisätiedot

Matematiikan tukikurssi

Matematiikan tukikurssi Matematiikan tukikurssi Kurssikerta Eksponenttifuntio Palautetaan mieliin, että Neperin luvulle e pätee: e ) n n n ) n n n n n ) n. Tästä määritelmästä seuraa, että eksponenttifunktio e x voidaan määrittää

Lisätiedot

Maksimit ja minimit 1/5 Sisältö ESITIEDOT: reaalifunktiot, derivaatta

Maksimit ja minimit 1/5 Sisältö ESITIEDOT: reaalifunktiot, derivaatta Maksimit ja minimit 1/5 Sisältö Funktion kasvavuus ja vähenevyys; paikalliset ääriarvot Jos derivoituvan reaalifunktion f derivaatta tietyssä pisteessä on positiivinen, f (x 0 ) > 0, niin funktion tangentti

Lisätiedot

9. Vektorit. 9.1 Skalaarit ja vektorit. 9.2 Vektorit tasossa

9. Vektorit. 9.1 Skalaarit ja vektorit. 9.2 Vektorit tasossa 9. Vektorit 9.1 Skalaarit ja vektorit Skalaari on koon tai määrän mitta. Tyypillinen esimerkki skalaarista on massa. Lukumäärä on toinen hyvä esimerkki skalaarista. Vektorilla on taas suuruus ja suunta.

Lisätiedot

Pienahitsien materiaalikerroin w

Pienahitsien materiaalikerroin w Pienahitsien materiaalikerroin w Pienahitsien komponenttimenettely (SFS EN 1993-1-8) Seuraavat ehdot pitää toteutua: 3( ) ll fu w M ja 0,9 f u M f u = heikomman liitettävän osan vetomurtolujuus Esimerkki

Lisätiedot

w + x + y + z =4, wx + wy + wz + xy + xz + yz =2, wxy + wxz + wyz + xyz = 4, wxyz = 1.

w + x + y + z =4, wx + wy + wz + xy + xz + yz =2, wxy + wxz + wyz + xyz = 4, wxyz = 1. Kotitehtävät, tammikuu 2011 Vaikeampi sarja 1. Ratkaise yhtälöryhmä w + x + y + z =4, wx + wy + wz + xy + xz + yz =2, wxy + wxz + wyz + xyz = 4, wxyz = 1. Ratkaisu. Yhtälöryhmän ratkaisut (w, x, y, z)

Lisätiedot

Palkki ja laatta toimivat yhdessä siten, että laatta toimii kenttämomentille palkin puristuspintana ja vetoteräkset sijaitsevat palkin alaosassa.

Palkki ja laatta toimivat yhdessä siten, että laatta toimii kenttämomentille palkin puristuspintana ja vetoteräkset sijaitsevat palkin alaosassa. LAATTAPALKKI Palkki ja laatta toimivat yhdessä siten, että laatta toimii kenttämomentille palkin puristuspintana ja vetoteräkset sijaitsevat palkin alaosassa. Laattapalkissa tukimomentin vaatima raudoitus

Lisätiedot

2) Kaksi lentokonetta lähestyy toisiaan samalla korkeudella kuvan osoittamalla tavalla. Millä korkeudella ja kuinka kaukana toisistaan ne ovat?

2) Kaksi lentokonetta lähestyy toisiaan samalla korkeudella kuvan osoittamalla tavalla. Millä korkeudella ja kuinka kaukana toisistaan ne ovat? 2..207 Määritelmä, (terävän kulman) trigonometriset funktiot: Suorakulmaisessa kolmiossa terävän kulman trigonometriset funktiot ovat: kulman sini hpotenuusa sin a c kulman kosini hpotenuusa kulman tangentti

Lisätiedot

763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 2 Kevät 2017

763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 2 Kevät 2017 763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 2 Kevät 207. Nelinopeus ympyräliikkeessä On siis annettu kappaleen paikkaa kuvaava nelivektori X x µ : Nelinopeus U u µ on määritelty kaavalla x µ (ct,

Lisätiedot

KJR-C2004 materiaalitekniikka. Harjoituskierros 2

KJR-C2004 materiaalitekniikka. Harjoituskierros 2 KJR-C2004 materiaalitekniikka Harjoituskierros 2 Pienryhmäharjoitusten aiheet 1. Materiaaliominaisuudet ja tutkimusmenetelmät 2. Metallien deformaatio ja lujittamismekanismit 3. Faasimuutokset 4. Luonnos:

Lisätiedot

1. kotitehtäväsarja - Einsteinin summaussääntö ja jännitystila - malliratkaisut

1. kotitehtäväsarja - Einsteinin summaussääntö ja jännitystila - malliratkaisut . kotitehtäväsarja - Einsteinin summaussääntö ja jännitystila - malliratkaisut Tehtävä. Ovatko seuraavat indeksimuotoiset lausekkeet karteesisessa suorakulmaisessa koordinaatistossa oikein, perustelu?

Lisätiedot

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Julkaiseminen sallittu vain koulun suljetussa verkossa.

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Julkaiseminen sallittu vain koulun suljetussa verkossa. 4 Suora ja taso Ennakkotehtävät 1. a) Kappale kulkee yhdessä sekunnissa vektorin s, joten kahdessa sekunnissa kappale kulkee vektorin 2 s. Pisteestä A = ( 3, 5) päästään pisteeseen P, jossa kappale sijaitsee,

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 15.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Translaatioliikkeen kinematiikka: asema, nopeus ja kiihtyvyys (Kirjan luvut 12.1-12.5, 16.1 ja 16.2) Osaamistavoitteet Ymmärtää

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 23.2.2016 Susanna Hurme Tervetuloa kurssille! Mitä on statiikka? Mitä on dynamiikka? Miksi niitä opiskellaan? Päivän aihe: Voiman käsite ja partikkelin tasapaino

Lisätiedot

Luvun 5 laskuesimerkit

Luvun 5 laskuesimerkit Luvun 5 laskuesimerkit Esimerkki 5.1 Moottori roikkuu oheisen kuvan mukaisessa ripustuksessa. a) Mitkä ovat kahleiden jännitykset? b) Mikä kahleista uhkaa katketa ensimmäisenä? Piirretäänpä parit vapaakappalekuvat.

Lisätiedot

Hitsaustekniikkaa suunnittelijoille koulutuspäivä Hitsattujen rakenteiden lujuustarkastelu Tatu Westerholm

Hitsaustekniikkaa suunnittelijoille koulutuspäivä Hitsattujen rakenteiden lujuustarkastelu Tatu Westerholm Hitsaustekniikkaa suunnittelijoille koulutuspäivä 27.9.2005 Hitsattujen rakenteiden lujuustarkastelu Tatu Westerholm HITSAUKSEN KÄYTTÖALOJA Kehärakenteet: Ristikot, Säiliöt, Paineastiat, Koneenrungot,

Lisätiedot

Matematiikan tukikurssi

Matematiikan tukikurssi Matematiikan tukikurssi Kurssikerta 12 1 Eksponenttifuntio Palautetaan mieliin, että Neperin luvulle e pätee: e ) n n n ) n n n n n ) n. Tästä määritelmästä seuraa, että eksponenttifunktio e x voidaan

Lisätiedot

Ellipsit, hyperbelit ja paraabelit vinossa

Ellipsit, hyperbelit ja paraabelit vinossa Ellipsit, hyperbelit ja paraabelit vinossa Matti Lehtinen 1 Ellipsi, hyperbeli ja paraabeli suorassa Opimme lukion analyyttisen geometrian kurssilla ainakin, jos kävimme lukiota vielä muutama vuosi sitten

Lisätiedot

Lujuusopin jatkokurssi IV.1 IV. KUORIEN KALVOTEORIAA

Lujuusopin jatkokurssi IV.1 IV. KUORIEN KALVOTEORIAA Lujuusoin jatkokussi IV. IV. KUORIE KALVOTEORIAA Kuoien kalvoteoiaa Lujuusoin jatkokussi IV. JOHDATO Kuoiakenteen keskiinta on jo ennen muoonmuutoksia kaaeva inta. Kaaevasta muoosta seuaa että keskiinnan

Lisätiedot

BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit Harjoitus 4, Syksy 2016

BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit Harjoitus 4, Syksy 2016 BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit Harjoitus 4, Syksy 2016 1. Hahmottele karkeasti funktion f : R R 2 piirtämällä sen arvoja muutamilla eri muuttujan arvoilla kaksiulotteiseen koordinaatistoon

Lisätiedot

Matematiikan perusteet taloustieteilijöille II Harjoituksia kevät ja B = Olkoon A = a) A + B b) AB c) BA d) A 2 e) A T f) A T B g) 3A

Matematiikan perusteet taloustieteilijöille II Harjoituksia kevät ja B = Olkoon A = a) A + B b) AB c) BA d) A 2 e) A T f) A T B g) 3A Matematiikan perusteet taloustieteilijöille II Harjoituksia kevät 28 1. Olkoon A = Määrää ( 2 1 ) 3 4 1 a) A + B b) AB BA d) A 2 e) A T f) A T B g) 3A ja B = 2 1 6 3 1 2. Laske seuraavat determinantit

Lisätiedot

4.1 Kaksi pistettä määrää suoran

4.1 Kaksi pistettä määrää suoran 4.1 Kaksi pistettä määrää suoran Kerrataan aluksi kurssin MAA1 tietoja. Geometrisesti on selvää, että tason suora on täysin määrätty, kun tunnetaan sen kaksi pistettä. Joskus voi tulla vastaan tilanne,

Lisätiedot

Jänneterästen katkeamisen syyn selvitys

Jänneterästen katkeamisen syyn selvitys 1 (3) Tilaaja Onnettomuustutkintakeskus, Kai Valonen, Sörnäisten rantatie 33C, 00500 Helsinki Tilaus Sähköpostiviesti Kai Valonen 4.12.2012. Yhteyshenkilö VTT:ssä Johtava tutkija Jorma Salonen VTT, PL

Lisätiedot

LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Konetekniikan koulutusohjelma BK10A0401 Kandidaatintyö ja seminaari

LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Konetekniikan koulutusohjelma BK10A0401 Kandidaatintyö ja seminaari LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Konetekniikan koulutusohjelma BK10A0401 Kandidaatintyö ja seminaari VÄÄNTÖRASITETUN RAKENNEOSAN EURONORMIIN PERUSTUVA KESTÄVYYSLASKENTAYHTÄLÖIDEN

Lisätiedot

Tekijä Pitkä matematiikka

Tekijä Pitkä matematiikka K1 Tekijä Pitkä matematiikka 5 7..017 a) 1 1 + 1 = 4 + 1 = 3 = 3 4 4 4 4 4 4 b) 1 1 1 = 4 6 3 = 5 = 5 3 4 1 1 1 1 1 K a) Koska 3 = 9 < 10, niin 3 10 < 0. 3 10 = (3 10 ) = 10 3 b) Koska π 3,14, niin π

Lisätiedot

DYNAMIIKKA II, LUENTO 5 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi

DYNAMIIKKA II, LUENTO 5 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi DYNAMIIKKA II, LUENTO 5 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi LUENNON SISÄLTÖ Kertausta edelliseltä luennolta: Suhteellisen liikkeen nopeuden ja kiihtyvyyden yhtälöt. Jäykän kappaleen partikkelin liike. Jäykän

Lisätiedot

PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA 9.2.2011

PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA 9.2.2011 PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA 9..0 Kokeessa saa vastata enintään kymmeneen tehtävään.. Sievennä a) 9 x x 6x + 9, b) 5 9 009 a a, c) log 7 + lne 7. Muovailuvahasta tehty säännöllinen tetraedri muovataan

Lisätiedot

PHYS-A3121 Termodynamiikka (ENG1) (5 op)

PHYS-A3121 Termodynamiikka (ENG1) (5 op) PHYS-A3121 Termodynamiikka (ENG1) (5 op) Sisältö: Nestevirtaukset Elastiset muodonmuutokset Kineettinen kaasuteoria Termodynamiikan käsitteet Termodynamiikan pääsäännöt Termodynaamiset prosessit Termodynaamiset

Lisätiedot

Murtumismekanismit: Väsyminen

Murtumismekanismit: Väsyminen KJR-C2004 Materiaalitekniikka Murtumismekanismit: Väsyminen 11.2.2016 Väsyminen Väsyminen on dynaamisen eli ajan suhteen aiheuttamaa vähittäistä vaurioitumista. Väsymisvaurio ilmenee särön, joka johtaa

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 9.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Palkin leikkausvoima- ja taivutusmomenttijakaumat ja kuviot (Kirjan luvut 7.2 ja 7.3) Osaamistavoitteet: Ymmärtää, miten leikkausvoima

Lisätiedot

3.3 Paraabeli toisen asteen polynomifunktion kuvaajana. Toisen asteen epäyhtälö

3.3 Paraabeli toisen asteen polynomifunktion kuvaajana. Toisen asteen epäyhtälö 3.3 Paraabeli toisen asteen polynomifunktion kuvaajana. Toisen asteen epäyhtälö Yhtälön (tai funktion) y = a + b + c, missä a 0, kuvaaja ei ole suora, mutta ei ole yhtälökään ensimmäistä astetta. Funktioiden

Lisätiedot

ja B = 2 1 a) A + B, b) AB, c) BA, d) A 2, e) A T, f) A T B, g) 3A (e)

ja B = 2 1 a) A + B, b) AB, c) BA, d) A 2, e) A T, f) A T B, g) 3A (e) Matematiikan perusteet taloustieteilijöille II Harjoituksia kevät 214 1. Tutki seuraavia jonoja a) (a n )=(3n 1) ( ) 2 b) (a n )= 3 n ( ) 1 c) (a n )= (n + 1)(n +2) 2. Tutki seuraavia sarjoja a) (3k 1)

Lisätiedot

3. SUUNNITTELUPERUSTEET

3. SUUNNITTELUPERUSTEET 3. SUUNNITTELUPERUSTEET 3.1 MATERIAALIT Myötölujuuden ja vetomurtolujuuden arvot f R ja f R y eh u m tuotestandardista tai taulukosta 3.1 Sitkeysvaatimukset: - vetomurtolujuuden ja myötörajan f y minimiarvojen

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 24.2.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Voiman momentin käsite (Kirjan luvut 4.1-4.6) Mikä on voiman momentti? Määritetään momentti skalaari- ja vektorimuodossa Opitaan

Lisätiedot

Derivaatan sovellukset (ääriarvotehtävät ym.)

Derivaatan sovellukset (ääriarvotehtävät ym.) Derivaatan sovellukset (ääriarvotehtävät ym.) Tehtävät: 1. Tutki derivaatan avulla funktion f kulkua. a) f(x) = x 4x b) f(x) = x + 6x + 11 c) f(x) = x4 4 x3 + 4 d) f(x) = x 3 6x + 1x + 3. Määritä rationaalifunktion

Lisätiedot

Murtumismekaniikka III LEFM => EPFM

Murtumismekaniikka III LEFM => EPFM Murtumismekaniikka III LEFM => EPFM LEFM Rajoituksia K on validi, kun plastisuus rajoittuu pienelle alueelle särön kärkeen mitattavat TMMT-tilassa Hauraille materiaaleille Validiteetti Standardin kokeellinen

Lisätiedot

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 2.3.2016 Susanna Hurme äivän aihe: Staattisesti määrätyn rakenteen tukireaktiot (Kirjan luvut 5.7 ja 6.6) Osaamistavoitteet: Ymmärtää, mitä tarkoittaa staattisesti

Lisätiedot

x = π 3 + nπ, x + 1 f (x) = 2x (x + 1) x2 1 (x + 1) 2 = 2x2 + 2x x 2 = x2 + 2x f ( 3) = ( 3)2 + 2 ( 3) ( 3) + 1 3 1 + 4 2 + 5 2 = 21 21 = 21 tosi

x = π 3 + nπ, x + 1 f (x) = 2x (x + 1) x2 1 (x + 1) 2 = 2x2 + 2x x 2 = x2 + 2x f ( 3) = ( 3)2 + 2 ( 3) ( 3) + 1 3 1 + 4 2 + 5 2 = 21 21 = 21 tosi Mallivastaukset - Harjoituskoe F F1 a) (a + b) 2 (a b) 2 a 2 + 2ab + b 2 (a 2 2ab + b 2 ) a 2 + 2ab + b 2 a 2 + 2ab b 2 4ab b) tan x 3 x π 3 + nπ, n Z c) f(x) x2 x + 1 f (x) 2x (x + 1) x2 1 (x + 1) 2 2x2

Lisätiedot

Näihin harjoitustehtäviin liittyvä teoria löytyy Adamsista: Ad6, Ad5, 4: 12.8, ; Ad3: 13.8,

Näihin harjoitustehtäviin liittyvä teoria löytyy Adamsista: Ad6, Ad5, 4: 12.8, ; Ad3: 13.8, TKK, Matematiikan laitos Gripenberg/Harhanen Mat-1.432 Matematiikan peruskurssi K2 Harjoitus 4, (A=alku-, L=loppuviikko, T= taulutehtävä, P= palautettava tehtävä, W= verkkotehtävä ) 12 16.2.2007, viikko

Lisätiedot

a) on lokaali käänteisfunktio, b) ei ole. Piirrä näiden pisteiden ympäristöön asetetun neliöruudukon kuva. VASTAUS:

a) on lokaali käänteisfunktio, b) ei ole. Piirrä näiden pisteiden ympäristöön asetetun neliöruudukon kuva. VASTAUS: 6. Käänteiskuvaukset ja implisiittifunktiot 6.1. Käänteisfunktion olemassaolo 165. Määritä jokin piste, jonka ympäristössä funktiolla f : R 2 R 2, f (x,y) = (ysinx, x + y + 1) a) on lokaali käänteisfunktio,

Lisätiedot

0, niin vektorit eivät ole kohtisuorassa toisiaan vastaan.

0, niin vektorit eivät ole kohtisuorassa toisiaan vastaan. Tekijä Pitkä matematiikka 4 9.1.016 168 a) Lasketaan vektorien a ja b pistetulo. a b = (3i + 5 j) (7i 3 j) = 3 7 + 5 ( 3) = 1 15 = 6 Koska pistetulo a b 0, niin vektorit eivät ole kohtisuorassa toisiaan

Lisätiedot

3.1 Väliarvolause. Funktion kasvaminen ja väheneminen

3.1 Väliarvolause. Funktion kasvaminen ja väheneminen Väliarvolause Funktion kasvaminen ja väheneminen LAUSE VÄLIARVOLAUSE Oletus: Funktio f on jatkuva suljetulla välillä I: a < x < b f on derivoituva välillä a < x < b Väite: On olemassa ainakin yksi välille

Lisätiedot

12. Derivointioperaattoreista geometrisissa avaruuksissa

12. Derivointioperaattoreista geometrisissa avaruuksissa 12. Derivointioperaattoreista geometrisissa avaruuksissa 12.1. Gradientti, divergenssi ja roottori 328. Laske u, kun u on vektorikenttä a) (z y)i + (x z)j + (y x)k, b) e xyz (i + xlnyj + x 2 zk), c) (x

Lisätiedot

Matematiikan taito 9, RATKAISUT. , jolloin. . Vast. ]0,2] arvot.

Matematiikan taito 9, RATKAISUT. , jolloin. . Vast. ]0,2] arvot. 7 Sovelluksia 90 a) Koska sin saa kaikki välillä [,] olevat arvot, niin funktion f ( ) = sin pienin arvo on = ja suurin arvo on ( ) = b) Koska sin saa kaikki välillä [0,] olevat arvot, niin funktion f

Lisätiedot

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 2: Usean muuttujan funktiot

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 2: Usean muuttujan funktiot MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 2: Usean muuttujan funktiot Antti Rasila Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Syksy 2016 Antti Rasila (Aalto-yliopisto)

Lisätiedot

Etunimi. Sukunimi. Oppimistavoite: ymmärtää, kuinka positiiviset ja negatiiviset magneettiset navat tuottavat työntö- ja vetovoimaa.

Etunimi. Sukunimi. Oppimistavoite: ymmärtää, kuinka positiiviset ja negatiiviset magneettiset navat tuottavat työntö- ja vetovoimaa. 1 Magneettiset navat Oppimistavoite: ymmärtää, kuinka positiiviset ja negatiiviset magneettiset navat tuottavat työntö- ja vetovoimaa. 1. Nimeä viisi esinettä, joihin magneetti kiinnittyy. 2. Mitä magneetin

Lisätiedot

KUPARISAUVOJEN KOVUUS-, VETO-, JA VÄSYTYSKOKEET ANU VÄISÄNEN, JARMO MÄKIKANGAS, MARKKU KESKITALO, JARI OJALA

KUPARISAUVOJEN KOVUUS-, VETO-, JA VÄSYTYSKOKEET ANU VÄISÄNEN, JARMO MÄKIKANGAS, MARKKU KESKITALO, JARI OJALA KUPARISAUVOJEN KOVUUS-, VETO-, JA VÄSYTYSKOKEET 18.12.2008 ANU VÄISÄNEN, JARMO MÄKIKANGAS, MARKKU KESKITALO, JARI OJALA 1 Johdanto Muovauksen vaikutuksesta metallien lujuus usein kasvaa ja venymä pienenee.

Lisätiedot

Kaikkiin tehtäviin ratkaisujen välivaiheet näkyviin! Lue tehtävänannot huolellisesti. Tee pisteytysruudukko B-osion konseptin yläreunaan!

Kaikkiin tehtäviin ratkaisujen välivaiheet näkyviin! Lue tehtävänannot huolellisesti. Tee pisteytysruudukko B-osion konseptin yläreunaan! MAA4 koe 1.4.2016 Kaikkiin tehtäviin ratkaisujen välivaiheet näkyviin! Lue tehtävänannot huolellisesti. Tee pisteytysruudukko B-osion konseptin yläreunaan! Jussi Tyni A-osio: Ilman laskinta. Laske kaikki

Lisätiedot

Luvun 5 laskuesimerkit

Luvun 5 laskuesimerkit Luvun 5 laskuesimerkit Huom: luvun 4 kohdalla luennolla ei ollut laskuesimerkkejä, vaan koko luvun 5 voi nähdä kokoelmana sovellusesimerkkejä edellisen luvun asioihin! Esimerkki 5.1 Moottori roikkuu oheisen

Lisätiedot

grada dv = a n da, (3) vol(ω) ε = εdv. (4) (u n +n u)da, (5)

grada dv = a n da, (3) vol(ω) ε = εdv. (4) (u n +n u)da, (5) MEI-55 Mallintamisen perusteet Harjoitus 2 Tehtävä Dyadin a b, jossa a,b R 3 jälki on skalaari jota merkitään tr(a b) ja määritellään pistetulona tr(a b) = a b. (). Mikäli vektorit a ja b on annettu suorakulmaisessa

Lisätiedot

2.3 Voiman jakaminen komponentteihin

2.3 Voiman jakaminen komponentteihin Seuraavissa kappaleissa tarvitaan aina silloin tällöin taitoa jakaa voima komponentteihin sekä myös taitoa suorittaa sille vastakkainen operaatio eli voimien resultantin eli kokonaisvoiman laskeminen.

Lisätiedot

Fy06 Koe 20.5.2015 Kuopion Lyseon lukio (KK) 1/7

Fy06 Koe 20.5.2015 Kuopion Lyseon lukio (KK) 1/7 Fy06 Koe 0.5.015 Kuopion Lyseon lukio (KK) 1/7 alitse kolme tehtävää. 6p/tehtävä. 1. Mitä mieltä olet seuraavista väitteistä. Perustele lyhyesti ovatko väitteet totta vai tarua. a. irtapiirin hehkulamput

Lisätiedot

Pullon venymän mittaaminen KON-C3004 Kone- ja rakennustekniikan laboratoriotyöt. Henri Järlström ja Olli Sarainmaa

Pullon venymän mittaaminen KON-C3004 Kone- ja rakennustekniikan laboratoriotyöt. Henri Järlström ja Olli Sarainmaa Pullon venymän mittaaminen KON-C3004 Kone- ja rakennustekniikan laboratoriotyöt Henri Järlström 355690 ja Olli Sarainmaa 220013 Sisällysluettelo 1 Johdanto...2 2 Teoria...2 3 Tutkimusmenetelmät...3 3.1

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteet o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

Vanhoja koetehtäviä. Analyyttinen geometria 2016

Vanhoja koetehtäviä. Analyyttinen geometria 2016 Vanhoja koetehtäviä Analyyttinen geometria 016 1. Määritä luvun a arvo, kun piste (,3) on käyrällä a(3x + a) = (y - 1). Suora L kulkee pisteen (5,1) kautta ja on kohtisuorassa suoraa 6x + 7y - 19 = 0 vastaan.

Lisätiedot

on hidastuvaa. Hidastuvuus eli negatiivinen kiihtyvyys saadaan laskevan suoran kulmakertoimesta, joka on siis

on hidastuvaa. Hidastuvuus eli negatiivinen kiihtyvyys saadaan laskevan suoran kulmakertoimesta, joka on siis Fys1, moniste 2 Vastauksia Tehtävä 1 N ewtonin ensimmäisen lain mukaan pallo jatkaa suoraviivaista liikettä kun kourun siihen kohdistama tukivoima (tässä tapauksessa ympyräradalla pitävä voima) lakkaa

Lisätiedot

Matematiikan tukikurssi

Matematiikan tukikurssi Matematiikan tukikurssi Kurssikerta 7 1 Useamman muuttujan funktion raja-arvo Palautetaan aluksi mieliin yhden muuttujan funktion g(x) raja-arvo g(x). x a Tämä raja-arvo kertoo, mitä arvoa funktio g(x)

Lisätiedot

Differentiaaliyhtälöt I, kevät 2017 Harjoitus 3

Differentiaaliyhtälöt I, kevät 2017 Harjoitus 3 Differentiaaliyhtälöt I, kevät 07 Harjoitus 3 Heikki Korpela. helmikuuta 07 Tehtävä. Ratkaise alkuarvo-ongelmat a) y + 4y e x = 0, y0) = 4 3 b) Vastaus: xy + y = x 3, y) =.. a) Valitaan integroivaksi tekijäksi

Lisätiedot

Scanned by CamScanner

Scanned by CamScanner Scanned by CamScanner ELEC-C414 Kenttäteoria ESIMERKKIRATKAISUT 2. välikoe: 13.12.216 4. (a) Ominaisimpedanssi (merkitään Z ) on siirtojohdon ominaisuus. Se on siis eri asia kuin tasoaaltojen yhteydessä

Lisätiedot

Matematiikan tukikurssi, kurssikerta 3

Matematiikan tukikurssi, kurssikerta 3 Matematiikan tukikurssi, kurssikerta 3 1 Epäyhtälöitä Aivan aluksi lienee syytä esittää luvun itseisarvon määritelmä: { x kun x 0 x = x kun x < 0 Siispä esimerkiksi 10 = 10 ja 10 = 10. Seuraavaksi listaus

Lisätiedot

7. Resistanssi ja Ohmin laki

7. Resistanssi ja Ohmin laki Nimi: LK: SÄHKÖ-OPPI Tarmo Partanen Teoria (Muista hyödyntää sanastoa) 1. Millä nimellä kuvataan sähköisen komponentin (laitteen, johtimen) sähkön kulkua vastustavaa ominaisuutta? 2. Miten resistanssi

Lisätiedot

Matemaattisen analyysin tukikurssi

Matemaattisen analyysin tukikurssi Matemaattisen analyysin tukikurssi 12. Kurssikerta Petrus Mikkola 5.12.2016 Tämän kerran asiat Sini-ja kosifunktio Yksikköympyrä Tangentti- ja kotangenttifunktio Trigonometristen funktioiden ominaisuuksia

Lisätiedot

Sekalaiset tehtävät, 11. syyskuuta 2005, sivu 1 / 13. Tehtäviä

Sekalaiset tehtävät, 11. syyskuuta 2005, sivu 1 / 13. Tehtäviä Sekalaiset tehtävät, 11. syyskuuta 005, sivu 1 / 13 Tehtäviä Tehtävä 1. Johda toiseen asteen yhtälön ax + bx + c = 0, a 0 ratkaisukaava. Tehtävä. Määrittele joukon A R pienin yläraja sup A ja suurin alaraja

Lisätiedot

Ensimmäisen asteen polynomifunktio

Ensimmäisen asteen polynomifunktio Ensimmäisen asteen polnomifunktio Yhtälön f = a+ b, a 0 määrittelemää funktiota sanotaan ensimmäisen asteen polnomifunktioksi. Esimerkki. Ensimmäisen asteen polnomifuktioita ovat esimerkiksi f = 3 7, v()

Lisätiedot

Tuukka Yrttimaa. Vaurioituminen. Sitkeä- ja haurasmurtuma. Brittle and Ductile Fracture

Tuukka Yrttimaa. Vaurioituminen. Sitkeä- ja haurasmurtuma. Brittle and Ductile Fracture Tuukka Yrttimaa Vaurioituminen Sitkeä- ja haurasmurtuma Brittle and Ductile Fracture Sitkeä- ja haurasmurtuma Metallin kyky plastiseen deformaatioon ratkaisee murtuman luonteen (kuva 1) [3] Murtumaan johtaa

Lisätiedot

Tekijä Pitkä matematiikka

Tekijä Pitkä matematiikka Tekijä Pitkä matematiikka 5..017 110 Valitaan suoralta kaksi pistettä ja piirretään apukolmio, josta koordinaattien muutokset voidaan lukea. Vaakasuoran suoran kulmakerroin on nolla. y Suoran a kulmakerroin

Lisätiedot

= + + = 4. Derivointi useammassa ulottuvuudessa

= + + = 4. Derivointi useammassa ulottuvuudessa 30 VEKTORIANALYYSI Lento 4 4. Derivointi seammassa lottvdessa Osittaisderivaatta. Kerrataan alksi osittaisderivaatan käsite. Fnktio f= f( r) = f( xyz,, ) on kolmen mttjan fnktio, jonka arvo yleensä mtt,

Lisätiedot