KIINTEÄN AINEEN MEKANIIKAN PERUSTEET
|
|
- Laura Järvenpää
- 6 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 KIINTÄN AINN MKANIIKAN PRUSTT YHTÄLÖKOKOLMA Kari Santao Pitkä versio Opiskelin nimi opiskelinumero Voisitteko ystävällisesti ilmoittaa tässä yhtälökokoelmassa havaitsemistanne virheistä puutteista. Ota tämä yhtälökokoelma mukaan tenttiin välikokeeseen. Älä tee tähän mitään merkintöjä. Tutustu yhtälökokoelmaan, jotta tiedät mitä siinä on missä järjestyksessä yhtälöt on esitetty. Jos tenttiin tullessasi huomaat, että yhtälökokoelma on unohtunut kotiin, pyydä kokeen valvolta uusi kopio. (6)
2 Myös lujuusopissa käytetään Newtonin. lakia, joka on jossa PF on voimavektori, m on massa Pa on partikkelin kiihtyvyys. PF m Pa, () Insinöörijännityksen σ ins todellisen normaalijännityksen σ tod arvot voidaan laskea yhteyksistä σ ins N A 0 σ tod N A, () joissa N on normaalivoima, A 0 on rakenteen alkuperäinen poikkipinta-ala A on rakenteen todellinen poikkipinta-ala. Normaalivoima N on positiivinen aiheuttaessaan vetojännityksen. Poikkileikkauksessa A vaikuttava keskimääräisen normaalijännityksen arvo saadaan yhteydestä σ kesk σ kesk N A. (3) Poikkileikkauksessa A vaikuttava keskimääräisen leikkausjännityksen τ kesk arvo saadaan yhteydestä jossa Q on leikkausvoima. τ kesk Q A, (4) Mittavälin pituuden muutoksen ΔLsuhde alkuperäiseen pituuteen L 0 on nimeltään insinöörivenymä eli venymä ε se määritellään seuraavalla tavalla ε L & L 0 L 0 ΔL L 0. (5) Yllä olevassa yhteydessä mitta L 0 on alkuperäinen mittapituus mitta L on mittapituuden suuruus nykytilassa. Todellinen venymä on ε tod ε tod L L 0 L dl ln L % ΔL 0 ln % ε ins. (6) L 0 Tilavuudenlaajenemiskerroin e määritellään seuraavasti: e : dv & dv 0 dv 0 josta saadaan e ε % ε y % ε z. (7) Liukukulman tai toiselta nimeltään liukuman γ suuruus saadaan piirtämällä kappaleeseen alkutilassa suora kulma. Olkoon tämän kulman suuruus nykytilassa α. Liukuman γ suuruus saadaan yhteydestä γ π & α (8) Hooken lain mukaan normaalijännityksen σ (leikkausjännityksen τ) venymän ε (liukuman γ) välinen riippuvuus on lineaarinen eli σ ε e τ G γ e, (9) joissa on kimmokerroin G on liukukerroin joissa yläindeksi e viittaa elastiseen muodonmuutokseen. (6)
3 Jos käytetään merkintää ε e ilmaisemaan elastista venymää kuormittavan voiman F vaikutussuunnassa merkintää ε e z ilmaisemaan elastisia venymiä voiman F vaikutussuuntaa vastaan kohtisuorissa suunnissa, voidaan kirjoittaa ν : & εe z, josta seuraa ε e z &νεe. (0) ε e Yllä olevassa määritelmässä oleva merkintä ν on Poissonin luku. Kimmo-, liuku- G suppeumakertoimen ν välinen yhteys on G (% ν). () Ramberg Osgood ovat esittäneet seuraavanlaisen epälineaarisen konstitutiivisen yhteyden ε σ % c σ jossa olevien materiaalivakioiden arvot määritetään kokeellisesti. n, () Jos materiaalin muodonmuutos koostuu lineaarisesta elastisuudesta lämpölaajenemisesta, saadaan kokonaisvenymä ε Hooken lain mukaisen venymän lämpölaajenemisen summana yhteydestä ε e ε T ε ε e % ε T jossa ε e σ ε T α ΔT. (3) Yllä olevassa α on pituuden lämpötilakerroin. Nortonin laki on Strain hardening malli on ε0 v ε0 re σ σ re n. (4) ε0 v ε0 re g v k f (σ), (5) jossa jännitysriippuvuus f(σ) voi olla samanlainen kuin Nortonin laissa. Suosittelen primääri- sekundäärivirumisen mallintamiseen ranskalaisten käyttämää mallia, joka yksinkertaistettuna voidaan kirjoittaa seuraavaan muotoon ε0 v ε0 re σ & β σ re n β 0 a ε0 v & b β σ re m. (6) Tarkastellaan pieniä muodonmuutoksia, jolloin *ε* < 0,. Tällöin (kokonais)venymä voidaan ilmaista osiensa summana seuraavasti ε ε e % ε T % ε p % ε v. (7) Yllä olevan yhtälöön venymätermit kuvaavat eri muodonmuutosmekanisme. Termi on elastinen venymä, termi ε T on lämpövenymä, termi ε p on plastinen venymä termi ε v on virumisvenymä. ε e 3(6)
4 Loven muotoluku α on jossa σ ma on suurin jännitys σ nim on nimellinen jännitys. Sallitun kuormituksen varmuusluku e ỹ : A b n sall n sall Määritellään vaikuttavan kuormituksen varmuusluku : n vaik : α σma σ nim, (8) Kriittinen kuormitus Sallittu kuormitus Poikkipinnan painopisteen paikka saadaan yhteydestä määritellään seuraavalla tavalla: n vaik, joka on A b ỹ da e z :. (9) Kriittinen kuormitus Vaikuttava kuormitus. (0) A b A b z da, joissa (ỹ, z) on mielivaltainen A b :n virittämässä tasossa oleva koordinaatisto. Jos (ỹ, z) on painopistekoordinaatisto, on yllä olevien integraalien arvo nolla. Jos pinta-ala A b voidaan kaa osiin A, A, A 3 jne., voidaan painopisteen paikka laskea yhtälöstä e ỹ (A % A % A 3 %...) e ỹ A ỹ % e ỹ A % e ỹ3 A 3 %... () Koordinaatisto (y,z ) on poikkileikkauksen A (uuman) painopisteessä siitseva koordinaatisto mitta e ỹ merkkinen etäisyys ỹ-akselista y -akseliin. Palkin resultanttinormaalivoima N (), resultanttileikkausvoima Q y () resultanttitaivutusmomentti M z () määritellään seuraavasti () N () : A da Q y () : A τ y da vielä M z () : joissa (,y,z), τ y τ y (,y,z) A on palkin poikkipinta-ala. A y da, (3) Yhden muuttun funktion f() arvoa pisteessä 0 % Δ voidaan arvioida ottamalla Taylorin sarsta kaksi ensimmäistä termiä. Tällöin saadaan f( 0 % Δ). f( 0 ) % Mf( ) 0 Δ eli f( 0 % Δ). f( 0 ) % fn( 0 ) Δ. (4) Kahden muuttun funktion g(,y) arvoa pisteessä ( 0 % Δ,y 0 % Δ y ) voidaan arvioida ottamalla Taylorin sarsta kolme ensimmäistä termiä. Tällöin saadaan g( 0 % Δ,y 0 % Δ y ). g( 0,y 0 ) % Mg(,y ) 0 0 dm z () d Q y () dq y () d Δ % Mg( 0,y 0 ) My Δ y. (5) Suoran palkin kautuneen kuorman, leikkausvoiman taivutusmomentin välillä q y () Q y () M z () vallitsevat seuraavat yhteydet &q y (). (6) 4(6)
5 Taulukko. rilaisten tkuvien kuormien q y () aiheuttamia resultanttileikkausvoimakuvaajiaq y () resultanttitaivutusmomenttikuvaajia M z (). Ohessa myös vastaavat graafiset kuvaat vapaasti tuetulle palkille. Kuormitus Vaste Leikkausvoima Q y () Taivutusmomentti M z () q y () q 0 q 0 (+) (-) (+) y Q y () &q 0 M z () & q 0 y c q 0 (+) (-) (+) q y () q 0 c Q y () &q 0 c M z () & q 0 3 6c q 0 c y q y () q 0 & c (+) (-) Q y () &q 0 & c (+) M z () &q 0 & 3 6c Taivutetun suoran palkin normaalijännityksen σ arvo saadaan yhtälöstä (,y) M z () I z () y % N () A(). (7) Jäyhyysmomentti z-akselin suhteen I z () jäyhyysmomentti y-akselin suhteen I y () sekä keskipakomomentti I yz () polaarinen jäyhyysmomentti I p () ovat I z () : A b y da I y () : A b z da I yz () : A b yz da (8) I p () : A b r da. (9) Ylläolevissa määritelmissä A b on palkin poikkipinta-ala r on pisteen etäisyys origosta. Vastaavasti 5(6)
6 I z Kuva. Jäyhyysmomentin I z arvon laskeminen jäyhyysmomentista. I z Kuva. (a) Monimutkaisen profiilin ko osa-alueisiin (b) osa-alue A. A b y da niin edelleen. (30) Steinerin säännön. muoto. Olkoon poikkileikkauksen painopisteakselisto (y,z). Olkoon toinen (lähes) mielivaltainen koordinaatisto (ỹ, z). Oletetaan, että jäyhyysmomentin arvo tunnetaan koordinaatiston (ỹ, z) suhteen että halutaan määrittää sen arvo painopistekoordinaatiston (y,z) suhteen. Tällöin käytetään yhtälöitä lopuksi I z () I z () & (e ỹ) A b (3) I y () Iỹ() & (e z ) A b (3) I yz () Iỹ z () & e ỹ e z A b. (33) Steinerin säännön. muoto. Joskus voidaan palkin poikkileikkaus atella koostuneeksi osa-alueista A, A, A 3 jne. Kuvan (a) osoittamalla tavalla. Jos näiden osa-alueiden painopisteiden paikat jäyhyysmomentit omien painopisteittensä suhteen on helppo laskea, voidaan koko poikkileikkauksen jäyhyysmomentti laskea osa-alueiden jäyhyysmomenteista Steinerin säännön. muodon avulla. Koko poikkileikkauksen jäyhyysmomentit koko poikkileikkauksen painopisteakselin suhteen saadaan yhtälöistä I z () Σ n I zi () % (e yi ) A i (34) momentit oman painopisteakselistonsa (y i,z i ) suhteen. A b I y () Σ n lopuksi I yz () Σ n i i i I yi () % (e zi ) A i (35) I yizi () % e yi e zi A i. (36) Yllä olevissa yhtälöissä oikean puolen. termit ovat osa-alueiden jäyhyys- Reikäsääntö. Jos perusmuodon reikien y-akselit yhtyvät [laskettaessa jäyhyysmomenttia I z () ] tai perusmuodon reikien z -akselit yhtyvät [laskettaessa jäyhyysmomenttia I y () ], voidaan käyttää reikäsääntöä. Se on A i I z () I umpi z () & I z () & I z (). (37) Kuva 0. Poikkileikkaus, jossa on reikiä reikäsäännön edellyttämällä tavalla. 6(6)
7 Ympyrän muotoiselle poikkileikkaukselle, jonka säde on a, suorakaiteen muotoiselle poikkileikkaukselle, jonka leveys on b korkeus on h, on johdettu seuraavat tulokset I z () I y () π a 4 4 I p () π a 4 Palkin poikkileikkauksen pääjäyhyyksien arvot saadaan yhtälöistä I z () bh3 (38) I I y % I z Jäyhyysmomenttia % (I z & I y ) % 4 I yz I I y % I z I () vastaava suunta saadaan yhteydestä & (I z & I y ) % 4 I yz. (39) tanα I & I y I yz. (40) Tarkastellaan palkkia, jonka poikkileikkaus ei muutu. Paikassa, jossa normaalivoiman N () suuruus ei muutu, vallitsee seuraavanlainen leikkausjännitys τ y (,y) Q y () S z (y) I z b(y) jossa S z (y) A y da. (4) Funktio S z (y) on tason y y alapuolella olevan poikkileikkauspinnan staattinen momentti painopisteakselin z suhteen. Suoran palkin kimmoviivan d v() d & M z () () I z () v() differentiaaliyhtälö voidaan kirjoittaa seuraavilla tavoilla d d () I z () d v() d & dm z () d &Q y () (4) vielä d d () I z () d v() d q y () Viimeisessä yhtälössä r() on palkin kaarevuussäde. r() & d v(). (43) d Tässä kurssissa Cauchyn jännitystensori σ c määritellään käyttäen yhtälöä Pn" σ c : Pt, jossa Pn" Pn, (44) jossa Pn on (kuvitellusta) kappaleesta ulospäin suuntautuva yksikkönormaali jossa Pt on traktio. Ne ovat Liikemäärän taseen periaate (laki) on LL MV Pt da % V ρ Pb dv D Dt V ρ Pv dv. (45) Liikeyhtälöt ovat (,yz)-koordinaatistossa 7(6)
8 M % Mτ y My % Mτ z Mz % ρ 0 b ρ 0 0v Mτ y % Mσ y My % Mτ zy Mz % ρ 0 b y ρ 0 0v y (46) Mτ z % Mτ yz My % Mσ z Mz % ρ 0 b z ρ 0 0v z. Jos yllä olevien yhtälöiden oikeat puolet voidaan pieninä termeinä olettaa nolliksi, yhtälöitä kutsutaan tasapainoyhtälöiksi. Liikemäärän momentin periaate (laki) on LL MV ( Pr Pt )da % V ( Pr ρ Pb )dv D Dt V ( Pr ρ Pv )dv. Liikemäärän momentin taseen laista saadaan tulokseksi se, että jännitystensori σ τ y τ y, τ zy τ yz τ z τ z. (48) (47) on symmetrinen eli Kaksiaksiaalisessa tilanteessa Greenin venymämatriisin [] komponentit saadaan yhteydestä dpş" δpş & dps" δps (ε G d δ % γg y dy δ % γg y d δy % εg y dy δy). (49) Kaksiaksiaalisessa tilanteessa Greenin venymämatriisin [] komponentit ovat ε G Mu % Mu % Mv (50) ε G y Mv My % Mv My % Mu My (5) vielä γg y Mu My % Mv % Mu Mu My % Mv Mv My (5) lopuksi γg y Mu My % Mv % Mv Mv My % Mu Mu My. (53) Tarkastellaan jännityksiä kolmiaksiaalisessa tilanteessa. Oletetaan, että jännityskomponenttien arvot tunnetaan (,y,z) -koordinaatistossa. Normaalijännityksen σ n, joka vaikuttaa oheisessa kuvassa olevan yksikkönormaalin Pn ilmaisemassa suunnassa, arvo saadaan tällöin yhtälöstä 8(6)
9 σ n cos θ % σ y cos θ y % σ z cos θ z % τ y cosθ cosθ y % τ yz cosθ y cosθ z % τ z cosθ cosθ z, (54) Yllä olevassa muunnosyhtälössä olevien kulmien z (θ,θ y,θ z ) välillä vallitsee yhteys cos θ % cos θ y % cos θ z. (55) Tarkastellaan kahta erikoistapausta: θ θ z θ y n y () Materiaalin pisteessä vallitsee tasojännitystila σ z τ yz τ z / 0. () Materiaalin pisteessä vallitsee kolmiaksiaalinen jännitystila, mutta jännityksiä tarkastellaan tasoissa, joiden normaalit ovat z -akselia vastaan kohtisuorassa. Tällöin ovat voimassa muunnosyhtälöt σ n cos θ % σ y sin θ % τ y cosθ sinθ (56) τ nt &( & σ y )sinθ cosθ & τ y (sin θ & cos θ). (57) Kolmiulotteisessa tapauksessa pääjännitykset σ I $ σ II $ σ III saadaan karakteristisen yhtälön juurina. Karakteristinen yhtälö on σ 3 & ( % σ y % σ z ) σ % ( σ y % σ y σ z % σ z & τ y & τ yz & τ z ) σ & σ y σ z & τ y τ yz τ z % τ yz % σ y τ z % σ z τ y 0. (58) Pääleikkausjännitykset saadaan yhteyksistä τ,τ,τ 3 τ joista saadaan ± σ I & σ III τ ± σ I & σ II vielä τ 3 ± σ II & σ III, (59) τ ma σ I & σ III. (60) Jos tiedetään, että yksi pääjännityksistä on tiettyä tasoa vastaan kohtisuorassa suunnassa, niin kaksi muuta pääjännitystä on tässä tasossa. Niiden suuruudet saadaan yhtälöistä σ, % σ y ± ( & σ y ) % 4 τ y (6) Pääjännityksiä vastaavat pääsuunnat ovat tanθ σ & τ y θ θ ± π. (6) 9(6)
10 Tässä tasossa olevien leikkausjännitysten ääriarvot ovat τ ma min ± σ & σ tanψ & & σ y τ y ψ ψ % π. (63) Tarkastellaan pisteiden P Q välistä venymää kolmiulotteisessa kappaleessa. Oletetaan, että venymäkomponenttien arvot tunnetaan (,y,z) -koordinaatistossa. Venymän g PQ, z joka vaikuttaa oheisessa kuvassa olevan na PQ virittämässä suunnassa, arvo ds saadaan tällöin yhtälöstä Q θ z g PQ g cos θ % g y cos θ y % g z cos θ z θ θ y (64) % γ y cosθ cosθ y % γ yz cosθ y cosθ z % γ z cosθ cosθ z. P y Yllä olevan muunnosyhtälön kulmien (θ,θ y,θ z ) välillä vallitsee yhteys cos θ % cos θ y % cos θ z. (65) Tarkastellaan kahta erikoistapausta: g PQ () Materiaalin pisteessä vallitsee tasovenymätila g z γ yz γ z / 0. () Materiaalin pisteessä vallitsee kolmiaksiaalinen venymätila, mutta venymiä tarkastellaan (,y) - tason suuntaisissa tasoissa. Tällöin ovat voimassa yhtälöt ε n ε cos θ % ε y sin θ % γ y sinθ cosθ (66) γ nt &(ε & ε y )sinθ cosθ & γ y (sin θ & cos θ). (67) Jos tiedetään, että yksi päävenymistä on tiettyä tasoa vastaan kohtisuorassa suunnassa, niin kaksi muuta päävenymää ovat tässä tasossa. Niiden suuruudet saadaan yhtälöistä ε, ε % ε y ± (ε & ε y ) % γ y. (68) Päävenymien suunnat saadaan yhteydestä Hooken laki on tann (ε & g ) γ y n n ± π. (69) ε e & ν (σ y % σ z ) γe y τ y G ε e y σ y & ν ( % σ z ) γe yz τ yz G (70) ε e z σ z & ν ( % σ y ) γe z τ z G. 0(6)
11 Yllä oleva yhteys pätee mielivaltaiselle koordinaatistolle (,y,z), joten päävenymien (ε,ε,ε 3 ) pääjännityksien (σ,σ,σ 3 ) välinen yhteys on ε e σ & ν (σ % σ 3 ) γe / 0 ε e σ & ν (σ % σ 3 ) γe 3 / 0 (7) ε e 3 σ 3 & ν (σ % σ ) γe 3 / 0. Ottamalla käyttöön (elastinen) tilavuuden-laajenemiskerroin e e [pienet muodonmuutokset] eli Yllä olevasta Hooken laista saadaan e e ε e % εe y % εe z ( ε e % εe % εe 3 ) (7) % ν ε e % ν & ν ee τ y G γ e y σ y % ν ε e y % ν & ν ee τ yz G γ e yz (73) σ z % ν ε e z % ν & ν ee τ z G γ e z. Jos lämpölaajeneminen otetaan huomioon, saadaan ε et & ν (σ y % σ z ) % α ΔT γet y τ y G ε et y σ & ν (σ % σ y z ) % α ΔT γet yz τ yz G (74) ε et z σ & ν (σ % σ z y ) % α ΔT γet z τ z G. % ν ε et % ν & ν eet & α ΔT & ν τ y G γ et y σ y % ν ε et y % ν & ν eet & α ΔT & ν τ yz G γ et yz (75) σ z % ν ε et z % ν & ν eet & α ΔT & ν τ z G γ et z. Ottamalla käyttöön jännitystilan ensimmäinen invariantti s, joka määritellään s : % σ y % σ z σ % σ % σ 3 (76) (6)
12 voidaan johtaa yhteys Tasojännitystilassa e et & ν σ z τ yz τ z 0. Hooken laki saa tällöin muodot ε e & νσ y γ e y τ y G s % 3 α ΔT. (77) (% ν) τ y ε e y σ y & ν (78) Tasovenymätilassa σ y ε e z &ν % σ y. & ν (εe % νεe y ) τ y G γe y (% ν) γe y & ν (εe y % νεe ). ε e z γ e yz γ e z 0. Hooken laki saa tällöin muodot % ν εe % ν & ν (εe % εe y ) τ y G γe y (% ν) γe y (79) σ y % ν εe y % ν & ν (εe % εe y ) (80) σ z ε e ε e y % ν % ν % ν ν & ν (εe % εe y ). ( & ν) & νσ y γ e y τ y G ( & ν) σ y & ν. (% ν) Venymäliuskan vastuksen muutos ΔR saadaan yhteydestä ΔR k(t) g m % φ(t), (8) R jossa R on venymäliuskan vastus alkutilassa, k(t) on k-kerroin g m on liuskan mittaama mekaaninen venymä. Wheatstonen sillan ulostulojännite U A saadaan sillassa olevien vastusten resistanssien R, R, R 3 R 4 sekä syöttöjännitteen U avulla seuraavasti τ y (8) U A R R 3 & R R 4 (R % R )(R 3 % R 4 ) U. (83) Jos R R 3 R R 4, on Wheatstonen sillan ulostulojännite U A = 0 silta on tasapainossa. Tasapainotilasta poikkeutetun Wheatstonen sillan ulostulojännite U A on (6)
13 U A r ( % r) ΔR R & ΔR R % ΔR 3 R 3 & ΔR 4 R 4 U, (84) jossa R / R r. Määritellään muodonmuutosenergiatiheys w(ε e ) seuraavalla tavalla: w(ε e ) : ε e 0 dε e % σ y dεe y % σ z dεe z % τ y dγe y % τ yz dγe yz % τ z dγe z. (85) Koko kappaleen muodonmuutosenergia kappaleen tilavuuden V yli eli W saadaan integroimalla muodonmuutosenergiatiheys w(ε e ) W : V w(ε e )dv. Komplementaarinen muodonmuutosenergiatiheys w c (σ) määritellään seuraavalla tavalla: (86) w c (σ) : σ 0 ε e d % εe y dσ y % εe z dσ z % γe y dτ y % γe yz dτ yz % γe z dτ z. (87) Koko kappaleen komplementaarinen muodonmuutosenergia saadaan integroimalla komplementaarinen muodonmuutosenergiatiheys w c (σ) kappaleen tilavuuden V yli eli W c W c : V w c (σ) dv. (88) Jos materiaali on homogeenista jos lämpötilan vaikutukset voidaan jättää huomiotta muodonmuutosenergiatiheydellä w(ε e ) komplementaarisella muodonmuutosenergiatiheydellä w c (σ) on seuraavat ominaisuudet: Mw(εe ) Mε e ε e Mwc (σ) M. Yllä olevia yhtälöitä vastaavat yhtälöt ovat voimassa myös muille komponenteille. Funktion von Mises σ vm arvo saadaan yhtälöstä [σ vm ] : ( & σ y ) % (σ y & σ z ) % (σ z & ) % 3 τ y % τ yz % τ z. (90) Tarkastellaan poikkileikkaukseltaan pyöreän sauvan vääntöä. Sauvaa kuormittaa vääntömomentti M v, jolloin siihen syntyy kiertymiskulma n. Olkoon vääntösauvan säteen suuntainen koordinaatti r, materiaalin liukukerroin G vääntymä θ dn&d. Tällöin saadaan τ G θ r M v GI p θ jossa I p Jos sauvan pituus on l sen poikkileikkaus ei muutu, saadaan A r da. θ dn&d Y Δn θ l. (9) (89) (9) 3(6)
14 Ympyrän muotoisen onton poikkipinnan, jonka ulkosäde on a sisäsäde on b, polaarinen jäyhyysmomentti on Jos vääntöakseli siirtää tehon P, niin saadaan I p π (a 4 & b 4 ). (93) P ω M v jossa ω π n. (94) Yllä olevissa yhtälöissä ω on kulmanopeus n on pyörimisnopeus (kierrosnopeus). Tarkastellaan kahta rynnössä olevaa hammaspyörää, joiden halkaisit ovat. Merkitään näiden hammaspyörien kierrosnopeutta merkeillä. Tällöin saadaan välityssuhteeksi i n A n B d A d B i d A d B n B n A. (95) Sisäpuolisen ylipaineen p kuormittaman ohutseinämäisen painesäiliön kehänsuuntainen normaalijännitys σ n pituussuuntainen normaalijännitys saadaan yhteyksistä σ n pd t jossa D on painesäiliön ulkohalkaisi t on seinämän paksuus. pd 4 t, (96) Alla olevassa kuvassa on nomogramme, joiden avulla voi laskea akseleiden loven muotoluvun α arvo. 4(6)
15 /t 0,04 0,08 0,5 5 0,06 0, 0, 0,3 4 0,5 3,0,0 0,4 0,6 0,8,0 d/d /t 0,04 0,08 0,5 0,06 0, 0, 5 0,3 4 0,5 3 0,4 0,6 0,8,0 d/d,0,0 /t ,04 0,06 0,08 0, 0,5 0, 0,3 0,5,0,0 0,4 0,6 0,8,0 d/d F d D F M d t D M T d t D T t /t /t 0,04 0,06 0,08 5 0, 0,5 4 0, 0,3 3 0,5,0,0 0,4 0,6 0,8,0 d/d /t 0,04 0,06 0,08 5 0, 0,5 4 0, 0,3 3 0,5,0,0 0,4 0,6 0,8,0 d/d 0,04 0,06 0,08 0, 0,5 0, 0,3 0,5,0,0 0,4 0,6 0,8,0 d/d F D d t F M D t d M T D d t T 5(6)
16 Tarkastellaan keskeisesti puristetun voiman F kuormittaman sauvan nurhtamista. Olkoon nurhdussauvan taipuma v, jolloin nurhduksen differentiaaliyhtälö on v % k v 0, jossa k F I (97) dellä mainitun differentiaaliyhtälön ratkaisu on v C % C % C 3 cos(k) % C 4 sin(k). (98) ulerin nurhdustapausten nurhdusvoiman F n arvot saadaan yhteydestä F n µ π I l, (99) jossa µ on kiinnityksestä riippuva kerroin, l on sauvan pituus. ulerin tapaukset ovat F F F F uler uler uler 3 uler 4, Kiintea aine Yhtalokokoelma wpd/Santao 6(6)
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
LisätiedotLaskuharjoitus 2 Ratkaisut
Vastaukset palautetaan yhtenä PDF-tiedostona MyCourses:iin ke 7.3. klo 14 mennessä. Mahdolliset asia- ja laskuvirheet ja voi ilmoittaa osoitteeseen serge.skorin@aalto.fi. Laskuharjoitus 2 Ratkaisut 1.
LisätiedotRatkaisut 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
LisätiedotLaskuharjoitus 1 Ratkaisut
Vastaukset palautetaan yhtenä PDF-tiedostona MyCourses:iin ke 28.2. klo 14 mennessä. Mahdolliset asia- ja laskuvirheet ja voi ilmoittaa osoitteeseen serge.skorin@aalto.fi. Laskuharjoitus 1 Ratkaisut 1.
LisätiedotHarjoitus 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
Lisätiedot2. harjoitus - malliratkaisut Tehtävä 3. Tasojännitystilassa olevan kappaleen kaksiakselista rasitustilaa käytetään usein materiaalimalleissa esiintyv
2. harjoitus - malliratkaisut Tehtävä 3. Tasojännitystilassa olevan kappaleen kaksiakselista rasitustilaa käytetään usein materiaalimalleissa esiintyvien vakioiden määrittämiseen. Jännitystila on siten
Lisätiedot10. Jännitysten ja muodonmuutosten yhteys; vaurioteoriat
TAVOITTEET Esitetään vastaavalla tavalla kuin jännitystilan yhteydessä venymätilan muunnosyhtälöt Kehitetään materiaaliparametrien yhteyksiä; yleistetty Hooken laki Esitetään vaurioteoriat, joilla normaali-
LisätiedotMateriaalien 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 =
LisätiedotRatkaisut 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
LisätiedotMEI Kontinuumimekaniikka
MEI-55300 Kontinuumimekaniikka 1 MEI-55300 Kontinuumimekaniikka 6. harjoitus jännitysmitat Ratkaisut T 1: Ohuen suoran sauvan pituus referenssitilassa on 0 ja poikkipinta-ala on A 0. Sauvan akselin suuntaisen
LisätiedotSISÄLTÖ 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
LisätiedotHarjoitus 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.
Lisätiedot8. Yhdistetyt rasitukset
TAVOITTEET Analysoidaan ohutseinäisten painesäiliöiden jännitystilaa Tehdään yhteenveto edellisissä luennoissa olleille rasitustyypeille eli aksiaalikuormalle, väännölle, taivutukselle ja leikkausvoimalle.
Lisätiedot2 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
LisätiedotPUHDAS, SUORA TAIVUTUS
PUHDAS, SUORA TAIVUTUS Qx ( ) Nx ( ) 0 (puhdas taivutus) d t 0 eli taivutusmomentti on vakio dx dq eli palkilla oleva kuormitus on nolla 0 dx suora taivutus Taivutusta sanotaan suoraksi, jos kuormitustaso
LisätiedotMS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 10: Moninkertaisten integraalien sovelluksia
MS-A22 ifferentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Moninkertaisten integraalien sovelluksia Antti Rasila Aalto-yliopisto Syksy 215 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A22 Syksy 215 1 / 2 Moninkertaisten
Lisätiedot2 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
LisätiedotJohdatus materiaalimalleihin
Johdatus materiaalimalleihin 2 kotitehtäväsarja - kimmoisat materiaalimallit Tehtävä Erään epälineaarisen kimmoisen isotrooppisen aineen konstitutiivinen yhtälö on σ = f(i ε )I + Ge () jossa venymätensorin
LisätiedotMS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 10: Moninkertaisten integraalien sovelluksia
MS-A22 ifferentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Moninkertaisten integraalien sovelluksia Antti Rasila Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto Syksy 217 Antti Rasila (Aalto-yliopisto)
LisätiedotLAATTATEORIAA. Yleistä. Kuva 1.
LAATTATEORIAA Yleistä Kuva 1. Laatta on kahden pinnan rajoittama rakenneosa, jonka paksuus on pieni muihin mittoihin verrattuna. Pintojen puolivälissä oleva keskipinta on taso ennen laatan kuormittamista.
LisätiedotEi-inertiaaliset koordinaatistot
orstai 25.9.2014 1/17 Ei-inertiaaliset koordinaatistot Tarkastellaan seuraavaa koordinaatistomuunnosta: {x} = (x 1, x 2, x 3 ) {y} = (y 1, y 2, y 3 ) joille valitaan kantavektorit: {x} : (î, ĵ, ˆk) {y}
LisätiedotTAVOITTEET 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,
LisätiedotKoesuunnitelma Kimmokertoimien todentaminen
KON-C3004 Kone-ja rakennustekniikan laboratoriotyöt Koesuunnitelma Kimmokertoimien todentaminen Ryhmä S: Pekka Vartiainen 427971 Jari Villanen 69830F Anssi Petäjä 433978 Sisällysluettelo 1 Johdanto...
Lisätiedot763306A 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,
LisätiedotDYNAMIIKKA 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
LisätiedotLuento 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,
LisätiedotLämpötila Lämpölaajeneminen Ideaalikaasu. Luku 17
Lämpötila Lämpölaajeneminen Ideaalikaasu Luku 17 Ch 17-1 3 Termodynaaminen tasapaino Termodynaaminen tasapaino: Tuotaessa kaksi systeemiä lämpökontaktiin niiden termodynaaminen tasapaino on saavutettu,
Lisätiedotx n e x dx = n( e x ) nx n 1 ( e x ) = x n e x + ni n 1 x 4 e x dx = x 4 e x +4( x 3 e x +3( x 2 e x +2( xe x e x ))) = e x
Osittaisintegrointia käyttäen osoita integraalille I n x n e x dx oikeaksi reduktiokaava I n x n e x + ni n ja laske sen avulla mitä on I 4 kun x. x n e x dx n( e x ) nx n ( e x ) x n e x + ni n x 4 e
LisätiedotJakso 1: Pyörimisliikkeen kinematiikkaa, hitausmomentti
Jakso 1: Pyörimisliikkeen kinematiikkaa, hitausmomentti Kertausta Ympyrärataa kiertävälle kappaleelle on määritelty käsitteet kulmanopeus ja kulmakiihtyvyys seuraavasti: ω = dθ dt dω ja α = dt Eli esimerkiksi
LisätiedotMS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 8: Divergenssi ja roottori. Gaussin divergenssilause.
MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 8: Divergenssi ja roottori. Gaussin divergenssilause. Antti Rasila Aalto-yliopisto Syksy 2015 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0305 Syksy 2015
Lisätiedotnormaali- 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,
LisätiedotMS-A0205/MS-A0206 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 11: Taso- ja tilavuusintegraalien sovellutuksia
MS-A25/MS-A26 ifferentiaali- ja integraalilaskenta 2 Luento 11: Taso- ja tilavuusintegraalien sovellutuksia Jarmo Malinen Matematiikan ja systeemianalyysin laitos 1 Aalto-yliopisto Kevät 216 1 Perustuu
Lisätiedotl 1 2l + 1, c) 100 l=0 AB 3AC ja AB AC sekä vektoreiden AB ja
MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy 7. Millä reaaliluvun arvoilla a) 9 =, b) + 5 + +, e) 5?. Kirjoita Σ-merkkiä käyttäen summat 4, a) + + 5 + + 99, b) 5 + 4 65 + + n 5 n, c) +
LisätiedotKJR-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
LisätiedotCh 12-4&5 Elastisuudesta ja lujuudesta
Ch 12-4&5 Elastisuudesta ja lujuudesta Jännitys ja venymä Hooken laki F = k l Δl = 1 k F Jousivakio k riippuu langan dimensioista Saadaan malli Δl = l o EA F k = E A l o Lisäksi tarvitaan materiaalia kuvaava
LisätiedotMitoitetaan MäkeläAlu Oy:n materiaalivaraston kaksiaukkoinen hyllypalkki.
YLEISTÄ Mitoitetaan MäkeläAlu Oy:n materiaalivaraston kaksiaukkoinen hyllypalkki. Kaksi 57 mm päässä toisistaan olevaa U70x80x alumiiniprofiilia muodostaa varastohyllypalkkiparin, joiden ylälaippojen päälle
LisätiedotDYNAMIIKKA II, LUENTO 6 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi
DYNAMIIKKA II, LUENTO 6 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi LUENNON SISÄLTÖ Kertausta edelliseltä luennolta: Mekaniikan peruslait (liikelait). Liikemäärän momentin tase. Kappaleen massan vaikutusmitat. Jäykän
Lisätiedot1. kotitehtäväsarja - Einsteinin summaussääntö ja jännitystila - malliratkaisut
. kotitehtäväsarja - Einsteinin summaussääntö ja jännitystila - malliratkaisut Tehtävä. Ovatko seuraavat indeksimuotoiset lausekkeet karteesisessa suorakulmaisessa koordinaatistossa oikein, perustelu?
LisätiedotMATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy Millä reaaliluvun x arvoilla. 3 4 x 2,
MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy 6. Millä reaaliluvun arvoilla a) 9 =, b) + + + 4, e) 5?. Kirjoita Σ-merkkiä käyttäen summat 4, a) + 4 + 6 + +, b) 8 + 4 6 + + n n, c) + + +
LisätiedotMääritetään 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
LisätiedotScanned 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
LisätiedotMateriaali 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.
LisätiedotMS-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
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 23.3.2016 Susanna Hurme Rotaatioliikkeen kinetiikka: hitausmomentti ja liikeyhtälöt (Kirjan luvut 17.1, 17.2 ja 17.4) Osaamistavoitteet Ymmärtää hitausmomentin
LisätiedotKvanttifysiikan perusteet 2017
Kvanttifysiikan perusteet 207 Harjoitus 2: ratkaisut Tehtävä Osoita hyödyntäen Maxwellin yhtälöitä, että tyhjiössä magneettikenttä ja sähkökenttä toteuttavat aaltoyhtälön, missä aallon nopeus on v = c.
Lisätiedotl 1 2l + 1, c) 100 l=0
MATEMATIIKAN PERUSKURSSI I Harjoitustehtäviä syksy 5. Millä reaaliluvun arvoilla a) 9 =, b) 5 + 5 +, e) 5?. Kirjoita Σ-merkkiä käyttäen summat 4, a) + + 5 + + 99, b) 5 + 4 65 + + n 5 n, c)
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 16.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Translaatioliikkeen kinetiikka (Kirjan luvut 12.6, 13.1-13.3 ja 17.3) Oppimistavoitteet Ymmärtää, miten Newtonin toisen lain
LisätiedotPullon 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
LisätiedotLuvun 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.
LisätiedotKJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet, viikko 47/2017
KJR-C00 Kontinuumimekaniikan perusteet, viikko 47/017 1. Määritä oheisen kuvan mukaisen kanaalin portin
Lisätiedota(t) = v (t) = 3 2 t a(t) = 3 2 t < t 1 2 < 69 t 1 2 < 46 t < 46 2 = 2116 a(t) = v (t) = 50
BM0A5810 - Differentiaalilaskenta ja sovellukset Harjoitus 1, Syksy 015 1. (a) Kiihtyvyys on nopeuden derivaatta, eli a(t) v (t) 3 t 1 + 1 Nyt on siis selvitettävä, milloin kiihtyvyys kasvaa itseisarvoltaan
LisätiedotF dr = F NdS. VEKTORIANALYYSI Luento Stokesin lause
91 VEKTORIANALYYI Luento 13 9. tokesin lause A 16.5 tokesin lause on kuin Gaussin lause, mutta yhtä dimensiota alempana: se liittää toisiinsa kentän derivaatasta pinnan yli otetun integraalin ja pinnan
LisätiedotLuento 7: Pyörimisliikkeen dynamiikkaa
Luento 7: Pyörimisliikkeen dynamiikkaa Johdanto Vääntömomentti Hitausmomentti ja sen määrittäminen Liikemäärämomentti Gyroskooppi Harjoituksia ja laskettuja esimerkkejä 1 / 37 Luennon sisältö Johdanto
LisätiedotTyö 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
LisätiedotELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2016)
ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2016) Henrik Wallén / versio 26. syyskuuta 2016 Sähköstatiikka (Ulaby, luku 4.1 4.5) Maxwellin yhtälöt statiikassa Coulombin voimalaki Gaussin laki Potentiaali Dipolin potentiaali
LisätiedotMUODONMUUTOKSET. Lähtöotaksumat:
MUODONMUUTOKSET Lähtöotaksumat:. Materiaali on isotrooppista ja homogeenista. Hooken laki on voimassa (fysikaalinen lineaarisuus) 3. Bernoullin hypoteesi on voimassa (tekninen taivutusteoria) 4. Muodonmuutokset
LisätiedotKJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet, tentti
KJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet, tentti 13.12.2017 1. Jos r θ on paikkavektori, niin mitä ovat r θ, esitksiä r θ ja r θ? Kätä Karteesisen koordinaatiston T θ θ r < j < j zθ θ k k z ja / θ < j
LisätiedotLaskuharjoitus 3 Ratkaisut
Vastaukset palautetaan yhtenä PDF-tieostona MyCourses:iin 14.3. klo 14.00 mennessä. Maholliset asia- ja laskuvirheet ja voi ilmoittaa osoitteeseen serge.skorin@aalto.fi. Laskuharjoitus 3 Ratkaisut 1. Kuvien
LisätiedotMS-C1340 Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt
MS-C1340 Lineaarialgebra ja differentiaaliyhtälöt Differentiaaliyhtälöt, osa 1 Riikka Kangaslampi Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto 2015 1 / 20 R. Kangaslampi Matriisihajotelmista
LisätiedotDifferentiaali- ja integraalilaskenta 3 Mallit 2 (alkuviikko) / Syksy 2016
MS-A35 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Mallit 2 (alkuviikko) / Syksy 216 Tuntitehtävä 1: Laske sylinterikoordinaatteja käyttämällä sen kappaleen tilavuus,
Lisätiedot4 Kaksi- ja kolmiulotteinen liike
Mansfield and O Sullivan: Understandin physics, painos 1999, kpl 4. Näitä löytyy myös Youn and Freedman: University physics -teoksen luvuissa 4, osin myös luvuissa 3 ja 5. 4 Kaksi- ja kolmiulotteinen liike
LisätiedotVoiman momentti M. Liikemäärä, momentti, painopiste. Momentin määritelmä. Laajennettu tasapainon käsite. Osa 4
Osa 4 Liikemäärä, momentti, painopiste Voiman momentti M Voiman vääntövaikutusta mittaava suure on momentti. Esim. automerkkien esitteissä on mainittu moottorin momentti ("vääntö"). Moottorin antama voima
LisätiedotBM20A5800 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
LisätiedotELEMENTTIMENETELMÄN PERUSTEET SESSIO 07: Aksiaalinen sauvaelementti, osa 2.
7/ EEMENTTIMENETEMÄN PERSTEET SESSIO 7: Aksiaalinen sauvaelementti, osa. RATKAIS EEMENTIN AEESSA Verkon perusyhtälöstä [ K ]{ } = { F} saatavasta solmusiirtymävektorista { } voidaan poimia minkä tahansa
LisätiedotMassakeskipiste Kosketusvoimat
Massakeskipiste Kosketusvoimat Luennon tavoitteet Kosketusvoimia Kitka Tukivoima Jännitys Jousivoima Massakeskipisteen käsite ja sillä laskeminen (Resonanssi tiedottaa tarjoavansa kahvia luentotauolla)
Lisätiedotläheisyydessä. Piirrä funktio f ja nämä approksimaatiot samaan kuvaan. Näyttääkö järkeenkäyvältä?
BM20A5840 - Usean muuttujan funktiot ja sarjat Harjoitus 1, Kevät 2017 1. Tunnemme vektorit a = [ 1 2 3 ] ja b = [ 2 1 2 ]. Laske (i) kummankin vektorin pituus (eli itseisarvo, eli normi); (ii) vektorien
LisätiedotELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2015)
ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2015) Henrik Wallén Luentoviiko 4 / versio 30. syyskuuta 2015 Sähköstatiikka (Ulaby, luku 4.1 4.5) Maxwellin yhtälöt statiikassa Coulombin voimalaki Gaussin laki Potentiaali
LisätiedotMekaniikan jatkokurssi Fys102
Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 1 Jäykän kappaleen pyöriminen Knight, Ch 1 Jäykkä kappale = kappale, jonka koko ja muoto eivät muutu liikkeen aikana. Jäykkä kappale on malli.
LisätiedotLaskuharjoitus 7 Ratkaisut
Vastaukset palautetaan yhtenä PDF-tiedostona MyCourses:iin 25.4. klo 14 mennessä. Mahdolliset asia- ja laskuvirheet ja voi ilmoittaa osoitteeseen serge.skorin@aalto.fi. Laskuharjoitus 7 Ratkaisut 1. Kuvan
Lisätiedoty 2 h 2), (a) Näytä, että virtauksessa olevan fluidialkion tilavuus ei muutu.
Tehtävä 1 Tarkastellaan paineen ajamaa Poisseuille-virtausta kahden yhdensuuntaisen levyn välissä Levyjen välinen etäisyys on 2h Nopeusjakauma raossa on tällöin u(y) = 1 dp ( y 2 h 2), missä y = 0 on raon
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 29.3.2016 Susanna Hurme Yleisen tasoliikkeen kinematiikka: absoluuttinen ja suhteellinen liike, rajoitettu liike (Kirjan luvut 16.4-16.7) Osaamistavoitteet Ymmärtää,
LisätiedotLuento 7: Voima ja Liikemäärä. Superpositio Newtonin lait Tasapainotehtävät Kitkatehtävät Ympyräliike Liikemäärä
Luento 7: Voima ja Liikemäärä Superpositio Newtonin lait Tasapainotehtävät Kitkatehtävät Ympyräliike Liikemäärä 1 / 36 Johdanto Dynamiikka tutkii voimia ja niiden aiheuttamaa liikettä Newtonin liikelait
LisätiedotDifferentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 2. viikolle /
MS-A008 Differentiaali- ja integraalilaskenta, V/207 Differentiaali- ja integraalilaskenta Ratkaisut 2. viikolle / 8. 2.4. Jatkuvuus ja raja-arvo Tehtävä : Määritä raja-arvot a) 3 + x, x Vihje: c)-kohdassa
LisätiedotDI matematiikan opettajaksi: Täydennyskurssi, kevät 2010 Luentorunkoa ja harjoituksia viikolle 11: ti klo 13:00-15:30
DI matematiikan opettajaksi: Tädennskurssi, kevät Luentorunkoa ja harjoituksia viikolle : ti 6 klo :-5: Kädään läpi: funktioita f : D f R n R m ja integrointia R n :ssä Oletetaan, että, R n ovat mielivaltaisia
LisätiedotA on sauvan akselia vastaan kohtisuoran leikkauspinnan ala.
Leikkausjännitys Kuvassa on esitetty vetosauvan vinossa leikkauksessa vaikuttavat voimat ja jännitykset. N on vinon tason normaalivoima ja on leikkausvoima. Q Kuvan c perusteella nähdään N Fcos Q Fsin
LisätiedotCHEM-A1410 Materiaalitieteen perusteet
CHEM-A1410 Materiaalitieteen perusteet Laskuharjoitus 18.9.2017, Materiaalien ominaisuudet Tämä harjoitus ei ole arvioitava, mutta tämän tyyppisiä tehtäviä saattaa olla tentissä. Tehtävät perustuvat kurssikirjaan.
LisätiedotLuento 5: Käyräviivainen liike. Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike
Luento 5: Käyräviivainen liike Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat θ, ω ja α Yhdistetty liike 1 / 29 Luennon sisältö Käyräviivainen liike Heittoliike Ympyräliike Kulmamuuttujat
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 31.3.2016 Susanna Hurme Dynamiikan välikoe 4.4.2016 Ajankohta ma 4.4.2016 klo 16:30 19:30 Salijako Aalto-Sali: A-P (sukunimen alkukirjaimen mukaan) Ilmoittautuminen
LisätiedotDYNAMIIKKA II, LUENTO 2 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi
DYNAMIIKKA II, LUENTO 2 (SYKSY 2015) Arttu Polojärvi LUENNON SISÄLTÖ Kertaus edelliseltä luennolta sekä ristituloista. Mekaniikan koordinaatistot: pallokoordinaatisto. Vakiovektorin muutosnopeus (kantavektorin
Lisätiedot763306A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 1 Kevät y' P. α φ
76336A JOHDATUS SUHTEELLISUUSTEORIAAN 2 Ratkaisut 1 Kevät 217 1. Koordinaatiston muunnosmatriisi (a) y' P r α φ ' Tarkastellaan, mitä annettu muunnos = cos φ + y sin φ, y = sin φ + y cos φ, (1a) (1b) tekee
LisätiedotMITOITUSTEHTÄVÄ: I Rakennemallin muodostaminen 1/16
1/16 MITOITUSTEHTÄVÄ: I Rakennemallin muodostaminen Mitoitettava hitsattu palkki on rakenneosa sellaisessa rakennuksessa, joka kuuluu seuraamusluokkaan CC. Palkki on katoksen pääkannattaja. Hyötykuorma
Lisätiedotr > y x z x = z y + y x z y + y x = r y x + y x = r
HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Vektorianalyysi I, syksy 018 Harjoitus Ratkaisuehdotukset Tehtävä 1. Osoita, että avoin kuula on avoin joukko ja suljettu kuula on suljettu joukko. Ratkaisu.
LisätiedotKuva 1: Tehtävä 1a. = 2π. 3 x3 1 )
BMA58 - Integraalilaskenta ja sovellukset Harjoitus 3, Kevät 6 = Kuva : Tehtävä a. a Slinterinkuorelle tässä h = ja r = ja kä läpi välin [,], joka johtaa lausekkeeseen: V = π 6 / 3 d 3 3 3 = 3 Kuva : Tehtävä
LisätiedotHarjoitus Etsi seuraavien autonomisten yhtälöiden kriittiset pisteet ja tutki niiden stabiliteettia:
Differentiaaliyhtälöt, Kesä 216 Harjoitus 2 1. Etsi seuraavien autonomisten yhtälöiden kriittiset pisteet ja tutki niiden stabiliteettia: (a) y = (2 y) 3, (b) y = (y 1) 2, (c) y = 2y y 2. 2. Etsi seuraavien
Lisätiedottutustuttaa materiaalien lujuusominaisuuksiin luentoja perusteellisemmin
FYSP102 / K2 KIMMOKERTOIMEN MÄÄRITYS Työn tavoitteita tutustuttaa materiaalien lujuusominaisuuksiin luentoja perusteellisemmin kerrata monia toistoja sisältävien laskujen sekä suoransovituksen tekemistä
LisätiedotLUKU 7. Perusmuodot Ensimmäinen perusmuoto. Funktiot E, F ja G ovat tilkun ϕ ensimmäisen perusmuodon kertoimet ja neliömuoto
LUKU 7 Perusmuodot 7 Ensimmäinen perusmuoto Määritelmä 7 Olkoon ϕ: U R 3 tilkku Määritellään funktiot E, F, G: U R asettamalla (7) E := ϕ ϕ, F := ϕ, G := ϕ u u u u Funktiot E, F G ovat tilkun ϕ ensimmäisen
LisätiedotKertaus. Integraalifunktio ja integrointi. 2( x 1) 1 2x. 3( x 1) 1 (3x 1) KERTAUSTEHTÄVIÄ. K1. a)
Juuri 9 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty 5.5.6 Kertaus Integraalifunktio ja integrointi KERTAUSTEHTÄVIÄ K. a) ( )d C C b) c) d e e C cosd cosd sin C K. Funktiot F ja F ovat saman
LisätiedotLuento 7: Pyörimisliikkeen dynamiikkaa
Luento 7: Pyörimisliikkeen dynamiikkaa Johdanto Vääntömomentti Hitausmomentti ja sen määrittäminen Liikemäärämomentti Gyroskooppi Laskettuja esimerkkejä Luennon sisältö Johdanto Vääntömomentti Hitausmomentti
LisätiedotLuku 7 Työ ja energia. Muuttuvan voiman tekemä työ Liike-energia
Luku 7 Työ ja energia Muuttuvan voiman tekemä työ Liike-energia Tavoitteet: Selittää työn käsite Mallittaa voiman tekemä työ Mallittaa liike-energian ja työn keskinäinen riippuvuus Esitiedot Newtonin lait
LisätiedotRak RAKENTEIDEN MEKANIIKKA C
Rak-54.6 RAKENTEIDEN MEKANIIKKA C Luentomoniste kevätlukukausi 2005 0 VEKTORILASKENNAN KERTAUSTA 0. Vektoreiden skalaaritulo eli pistetulo Olkoot a ja b kaksi mielivaltaista vektoria kolmiulotteisessa
LisätiedotKJR-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
Lisätiedotdx = L2 (x + 1) 2 dx x ln x + 1 = L 2 1 L + 1 L ( = 1 ((L + 1)ln(L + 1) L) L k + 1 xk+1 = 1 k + 2 xk+2 = 1 10k+1 k + 2 = 7.
BM2A582 - Integraalilaskenta ja sovellukset Harjoitus 5, Kevät 26. a Lumikuiorman massa-alkio kohdassa on λd L2 + 2 d, joten kokonaismassa on Momentti suoran suhteen on L L 2 L m d L2 + 2 d + 2 / L L 2
LisätiedotSuorien ja tasojen geometriaa Suorien ja tasojen yhtälöt
6. Suorien tasojen geometriaa 6.1. Suorien tasojen yhtälöt 55. Osoita, että yhtälöt x = 3 + τ y = 1 3τ esittävät samaa tason suoraa. Yhteinen piste 1,5) suunta i 3j. x = 1 6τ y = 5 + 9τ 56. Määritä suoran
LisätiedotSTATIIKKA. TF00BN89 5op
STATIIKKA TF00BN89 5op Sisältö: Statiikan peruslait Voiman resultantti ja jako komponentteihin Voiman momentti ja voimapari Partikkelin ja jäykän kappaleen tasapainoyhtälöt Tukivoimat Ristikot, palkit
Lisätiedotx + 1 πx + 2y = 6 2y = 6 x 1 2 πx y = x 1 4 πx Ikkunan pinta-ala on suorakulmion ja puoliympyrän pinta-alojen summa, eli
BM0A5810 - Differentiaalilaskenta ja sovellukset Harjoitus, Syksy 015 1. a) Funktio f ) = 1) vaihtaa merkkinsä pisteissä = 1, = 0 ja = 1. Lisäksi se on pariton funktio joten voimme laskea vain pinta-alan
LisätiedotELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2015)
ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2015) Henrik Wallén Luentoviiko 3 / versio 23. syyskuuta 2015 Vektorianalyysi (Ulaby, luku 3) Koordinaatistot Viiva-, pinta- ja tilavuusalkiot Koordinaattimuunnokset Nablaoperaatiot
LisätiedotKJR-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
Lisätiedot7. 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
LisätiedotMat Dynaaminen optimointi, mallivastaukset, kierros Vaimennetun heilurin tilanyhtälöt on esitetty luennolla: θ = g sin θ r θ
Mat-48 Dynaaminen optimointi, mallivastaukset, kierros Vaimennetun heilurin tilanyhtälöt on esitetty luennolla: θ = g sin θ r θ L ẋ = x ẋ = g L sin x rx Epälineaarisen systeemin tasapainotiloja voidaan
Lisätiedotgrada 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