22Внешние и внутренние силы. Главный вектор, момент. Работа

Внешние силы— это такие силы, которые действуют только на поверхность предмета, но не проникают внутрь его. К этим силам относятся все силы, развиваемые материальным объектом.

Внутренние силы— это такие силы, которые действуют сразу на все атомы передвигаемого предмета независимо от того, где они находятся: на поверхности или в середине предмета. К этим силам относятся силы инерции и силы поля: гравитационного, электрического, магнитного. И происходит это потому, что поле и носитель инерции физвакуум свободно проникают внутрь любого тела.

В механике внешними силами по отношению к данной системе материальных точек(т. е. такой совокупности материальных точек, в которой движение каждой точки зависит от положений или движений всех остальных точек) называются те силы, к-рые представляют собою действие на эту систему других тел (других систем материальных точек), не включенных нами в состав данной системы.

Внутренними силами являются силы взаимодействия между отдельными материальными точками данной системы. Подразделение сил на внешние и внутренние является совершенно условным: при изменении заданного состава системы некоторые силы, ранее бывшие внешними, могут стать внутренними, и обратно. Так, например, при рассмотрении

PRIMERдвижения системы, состоящей из земли и ее спутника луны, силы взаимодействия между этими телами будут внутренними силами для этой системы, а силы притяжения солнца, остальных планет, их спутников и всех звезд будут внешними силами по отношению к указанной системе. Но если изменить состав системы и рассматривать движение солнца и всех планет как движениеодной общей системы, то внешн. силами будут только силы притяжений, оказываемых

Если нагруженное тело находится в равновесии, то внутренние силы равны по значению внешним силам и противоположны им по направлению. Очевидно, что они препятствуют развитию деформации.Работа внутренних сил(U), с учетом их направления по отношению к деформации, всегда является отрицательной.

Работа внешних силравна взятой с обратным знакомработе внутренних сил:

.

Пусть элемент стержня длиной испытывает растяжение (рис. 15.3, а).

Действие отброшенных частей стержня на рассматриваемый элемент заменим продольными силами N. Эти усилия показаны на рисунке штриховыми линиями. По отношению к элементу они являются как бы внешними. Вызываемое ими удлинение элемента равно: .

Действие рассматриваемого элемента на отброшенные части показано на рисунке сплошными линиями. Элементарная работа внутренних продольных сил, постепенно увеличивающихся, и противодействующих развитию удлинения, согласно теореме Клапейрона, выразится формулой:.

ЭЛЕМЕНТАРНАЯ РАБОТА ВНУТРЕННИХ ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ () ПРИ ЧИСТОМ СДВИГЕ (РИС. 15.3, Б)

При чистом сдвиге касательные напряжения равномерно распределены по всему сечению и определяются по формуле: .

Абсолютный сдвиг правого сечения элемента по отношению к левому сечению, с учетом закона Гука, равен: ,

тогда .

При поперечном изгибе касательные напряжения распределены по сечению неравномерно. В этом случае выражение для элементарной работы внутренних перерезывающих сил может быть представлено в виде: , где k – коэффициент, зависящий от формы поперечного сечения стержня. Например, для прямоугольного поперечного сечения.

ЭЛЕМЕНТАРНАЯ РАБОТА ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ ПРИ КРУЧЕНИИ

Поворот правого сечения элемента по отношению к левому сечению, происходящий под действием внешних по отношению к нему крутящих моментов (), показанных (см. рис. 15.3, в) штриховыми линиями, равен:.

Тогда работа внутренних крутящих моментов (они на рисунке не показаны) на этом угле поворота определяется по формуле: .

Пусть теперь элемент стержня испытывает изгиб. И пусть его правое поперечное сечение повернется на угол поворота по отношению к левому сечению (см. рис. 15.3, г).

Тогда внутренние изгибающие моменты, показанные (см. рис. 15.3, г) сплошными линиями, совершат на этом угле поворота работу:

.

При одновременном растяжении, кручении и прямом поперечном изгибе стержня (с учетом того, что работа каждого из внутренних усилий на перемещениях, вызываемых остальными усилиями, равна нулю) получим следующее выражение для элементарной работы внутренних сил упругости:

.

Интегрируя выражение по всей длине стержня, окончательно получим формулу работы внутренних сил:

.

studfiles.net

Внутренняя сила человека и ее секреты

Представить сильного человека достаточно легко. Мощное телосложение, большие мышцы, уверенный взгляд. Но всегда ли эти признаки доказывают настоящую силу? И что это за внутренняя сила, о которой можно очень часто услышать? Совпадает ли она с внушительным внешним видом? Может ли физически менее развитый человек быть сильнее превосходящего его противника? В каких случаях проявляется внутренняя сила человека? Можно ли ее развивать, либо это врожденное качество, которое передается по наследству? Попытаемся разобраться в этом вопросе.

Что такое внутренняя сила?

Внутренняя сила — это сила духа, совокупность волевых качеств, позволяющих преодолевать различные жизненные трудности. Соответственно, проявляется она в стрессовых случаях, когда человек, ощущая, что он не может контролировать ситуацию, все-равно продолжает действовать «на характере».

Это качество буквально наделяет людей сверхчеловеческими способностями, позволяя им проходить там, где сломаются даже двухметровые вышибалы. Внутренняя сила не зависит от возраста, пола или других параметров человека.

Проявиться она может у любого, главное не подавлять ее. Основными факторами, подавляющими развитие внутренней силы можно считать вредные привычки, комплексы, негативный настрой, стрессы, страхи, обиды, переживания и усталость.

Как возникает внутренняя сила?

Внутренняя сила человека не зависит от его внешней мощи, но и не исключает ее. Ведь на любую силу, всегда найдется сила больше. И в случае столкновения с ней, как раз, и проявляется внутренняя сила.

Безусловно, проще победить более слабого соперника. Но все мы знаем примеры, когда маленький, но «духовитый» человек выходит победителем из стычки с кем-то, явно превосходящим его размерами. Почему так происходит? Видимо он более уверен в себе и эта уверенность передается противнику, буквально обезоруживая его. По принципу хрестоматийной Моськи, вселяющей ужас во всех местных слонов.

Можно выделить пять основных компонентов, которые составляют внутреннюю силу человека:

• Сила духа – это стержень личности;
• Жизненная энергия – все, что необходимо для жизни;
• Сила воли – внутренний резерв, открывающийся во время трудностей;
• Самоконтроль – умение контролировать свое тело и мысли;
• Психическая энергия – эмоциональная и психическая устойчивость.

Их взаимодействие и определяет насколько сильным окажется человек в той или иной ситуации, потому очень важно уделять внимание развитию каждого из этих компонентов.

Сила духа – умение брать ответственность за свою жизнь на самого себя. Она определяет решительность человека, его характер и напористость. Развивается она как посредством физического саморазвития, так и духовного самосовершенствования.

Жизненная энергия подразумевает под собой необходимые ресурсы для активности. Все процессы, происходящие в организме, нуждаются в энергии. Она пополняется за счет питательных веществ, которые мы потребляем. Ведь, мы состоим из того, что едим.

Сила воли – умение двигаться к намеченной цели, несмотря на все препятствия и трудности. Укрепляется она в борьбе со своими слабостями, страхами и стереотипами. Ежедневная работа над самим собой – лучшее закаливание своих волевых качеств.

Самоконтроль позволяет в любой ситуации не терять над собой контроль. Внутренняя сила базируется на внутреннем спокойствии и хладнокровии. Развивать умение самоконтроля необходимо выходя из зоны своего внутреннего комфорта. Ведь проявляется это качество только в непривычных ситуациях.

Психическая энергия – эмоциональная стабильность человека, умение его контролировать свою психику, особенно самые темные ее уголки. Укрепление разума не менее важно, чем упражнения на развитие силы, выносливости или ловкости.

Секреты внутренней силы

Как и любое другое качество человека, внутренняя сила поддается тренировке и развитию. Следует понимать ее природу и причины проявления. Простые правила закалки характера приведены ниже:

• Не избегать трудностей, а смело бороться с ними;
• Научиться контролировать свои эмоции;
• Побороть страх и не поддаваться панике;
• Настроиться на позитивный лад, быть оптимистом;
• Верить в свое «второе дыхание»;
• Научиться принимать волевые решения;
• Бороться с ленью во всех ее проявлениях;
• Избегать общения с «энергетическими вампирами» и манипуляторами;
• Не принимать «близко к сердцу» стрессовые факторы;
• Уделять внимание полноценному отдыху и восстановлению сил.

Если неукоснительно следовать этим правилам, то внутренние резервы организма всегда будут в боевой готовности, тем самым повышая способность человека переносить трудности и неудачи.

Основная масса пунктов в пояснении не нуждается, аргументируем только вопрос «второго дыхания» и «энергетических вампиров».

Дело в том, что возможности человеческого тела и разума еще изучены не до конца. Поэтому, оказавшись в сложной ситуации, человек способен демонстрировать умения, которым позавидуют даже олимпийские чемпионы по различным видам спорта. Внутренняя сила проявляется примерно на той стадии, когда закрывается «первое дыхание» и вот-вот должно открыться «второе».

Что же это означает? Внутренние резервы организма, которые включаются, когда все привычные аргументы исчерпаны. Их природа не до конца понятна, но факт существования очевиден. Потому и важно знать, что «второе дыхание» заложено в каждом человеке и в случае определенных условий обязательно придет на помощь.

По поводу «энергетических вампиров» тоже нет однозначной научной точки зрения, что, впрочем, не мешает подобным людям заниматься своими «темными» делами. На самом деле, просто энергетика определенных людей плохо сочетается, что и вызывает некий дискомфорт.

Кроме того, бывают индивидуумы, которые любят провоцировать негатив у других, как бы подпитываясь их эмоциональной энергией. Насколько это правда или вымысел судить сложно, но если в окружении попадается человек, с которым неприятно общаться или даже находиться на одной территории, то лучше и не делать этого. Внутренний голос редко когда обманывает и к его советам стоит прислушаться.

Как было сказано ранее, важным компонентом внутренней силы человека является позитивный настрой и мышление. Психологи рекомендуют отчетливо представить себя победителем.

Например, вообразить себя с кубком в руке, стоящим на пьедестале. Следует запомнить те ощущения, которые появляются в такой момент, и напоминать себе о них в ситуациях, когда начинают опускаться руки. Дело в том, что в организме все взаимосвязано. Мы улыбаемся в ответ на выработку в кровь «гормонов счастья».

Что же мешает запустить процесс в обратную сторону. И если кто-то попробует даже усилием воли «натянуть» улыбку себе на лицо и сохранять ее некоторое время, организм может в ответ начать вырабатывать те же гормоны, повышая настроение. Аналогично и эйфория успеха. Если вспомнить эти ощущения, то можно на время отвлечься от трудностей и мобилизовать свои внутренние резервы.

Внутренняя сила человека не поддается измерению или анализу. Она возникает в результате действия стрессовых факторов и затихает в периоды стабильности и комфорта. Внутренняя сила имеется в каждом из нас, просто у кого-то она развита лучше. Развить в себе это качество можно посредством тренировок и саморазвития. Главное всегда верить в себя и свои силы, а также не забывать, что человек способен на многое, если этого захочет.

wikigrowth.ru

Внутренняя сила

Внутренняя сила (ВС)– один из двух (наряду с внутренним моментом) силовых факторов возникающих в поперечном сечении бруса под действием внешних нагрузок.

Рассмотрим некоторый брус, находящийся под воздействием произвольной системы внешних сил.

Оговоримся, что эти нагрузки удерживают брус в состоянии равновесия.

Для расчета внутренних сил применяется метод сечений.

Если данный брус мысленно рассечь в любом месте и рассмотреть одну из частей, то для обеспечения ее неподвижности отброшенная часть заменяется действием внутренней силы R и внутреннего момента M.

Другими словами, внутренняя сила это некоторое усилие, с которым обе части бруса «удерживают» друг друга.

В общем случае нагружения внутренняя сила может располагаться под любым углом к поперечному сечению рассматриваемого бруса. Поэтому для некоторого упрощения расчетов её раскладывают на составляющие, проецируя на соответствующие оси координат.

Всего может быть три составляющие полной внутренней силы: продольная сила N и две поперечные силы Q_x и Q_y.

Величина и направление внутренних сил определяется из условия статичности отсеченных частей бруса. Для этого записываются необходимые уравнения статики: суммы проекций всех внешних и внутренних сил приложенных к рассматриваемой части приравниваются к нулю

откуда

При растяжении-сжатии внутренняя сила в поперечном сечении направлена вдоль оси стержня (продольная сила N).

При кручении ВС равна нулю (имеет место только внутренний скручивающий момент).

При поперечном изгибе ВС направлена поперек продольной оси балки (поперечная сила Q).

Знак внутренних сил зависит от направления и расположения по отношению к рассматриваемой части бруса и принимается согласно соответствующих правил.

Практически все прочностные расчеты в механике начинаются с определения внутренних усилий в элементах конструкций.

В случаях, когда внутренние усилия меняют величину и знак по длине бруса для наглядности строят их эпюры.

Пример эпюры внутренних продольных сил при растяжении-сжатии

Расчет внутренних сил >>
Другие примеры решения задач >>

isopromat.ru

28. Внешние и внутренние силы. Применение метода сечения для определения внутренних сил и напряжений

Под внешними силами понимаются силы, возникающие в результате взаимодействия рассматриваемого тела с окружающими телами.

Внутри любого материала имеются внутренние межатомные силы.

Приложение к телу  внешней нагрузки  вызывает  изменение (увеличение или  уменьшение) их, т.е. появление дополнительных внутренних       сил.     Дополнительные       силы взаимодействия,   возникающие   внутри объекта под   действием    внешних    сил,    называются   в сопротивлении материалов внутренними силами.Для определения внутренних усилий используется метод сечений.

Сущность метода заключается в следующем.

Пусть некоторое тело находится в равновесии под действием системы внешних сил

Рассечем (мысленно) тело на две части плоскостью, перпендикулярной продольной оси тела (поперечным сечением).

Отбросим правую или левую часть тела. Чтобы оставшаяся часть находилась в равновесии, по плоскости сечения должны действовать внутренние силы.

Заменим действие одной части на другую внутренними силами. Эти внутренние силы по характеру приложения — распределенные, в общем случае они не одинаковы по всему сечению.

N — продольная (нормальная) сила, проекция вектора R на ось z;

Q_x, Q_y — поперечные силы, проекции вектора R на оси x, y соответственно;

M_z=M_к — крутящий момент, составляющая момента M вокруг оси z;

M_x, M_y — изгибающие моменты, составляющие момента M вокруг осей x, y соответственно.

Уравновесим отсеченную часть. Так как отсеченная часть тела находится в равновесии, то для определения шести неизвестных составим шесть уравнений равновесия:

 — нормальная сила равна сумме проекций всех внешних сил,

 действующих на отсеченную часть, на продольную ось z;

— поперечные силы равны по величине суммам

проекций всех внешних сил, действующих на отсеченную часть, на оси x и y соответственно;

— крутящий момент равен сумме внешних моментов, действующих на отсеченную часть, относительно оси z;

; —изгибающие моменты равны суммам внешних моментов, действующих на отсеченную часть, относительно осей х и у соответственно.

29. Понятие о напряжениях, деформациях и перемещениях. Нормальные и касательные напряжения. Вектор полного перемещения. Линейная и угловая деформация

Напряжение – численная мера распределения внутренних сил по плоскости поперечного сечения. Его используют при исследовании и определении внутренних сил любой конструкции.

Выделим на плоскости сечения площадку A; по этой площадке будет действовать внутренняя сила R (рис. I.1.10а).

 Величина отношения R/A=p_срназывается средним напряжением на площадке A. Истинное напряжение в точке А получим устремив A к нулю:

Нормальные напряжения возникают, когда частицы материала стремятся отдалиться друг от друга или, наоборот, сблизиться. Касательные  напряжения связаны со сдвигом частиц по плоскости рассматриваемого сечения.

Очевидно, что . Касательное напряжение в свою очередь может быть разложено по направлениям осейx и y (t_zх, t_zу). Размерность напряжений – Н/м² (Па).

 При действии внешних сил наряду с возникновением напряжений происходит изменение объема тела и его формы, т. е. тело деформируется. При этом различают начальное (недеформированное) и конечное (деформированное) состояния тела.

 Отнесем недеформированное тело к декартовой системекоординат Oxyz. Положение некоторой точки М в этой системе координат определяется радиус-вектором r(х, у, z). В деформированном состоянии точка М займет новое положение М^/ , характеризуемое радиус-вектором r‘ (х, у, z). Вектор u=r’—r называется вектором, перемещений точки М. 

Под действием внешних сил любое тело деформируется, т.е.  его форма и размеры изменяются, а точки тела меняют положение в пространстве. Пусть имеется тело с приложенными к нему силами Р_i. Мысленно через точку а в направлениях осей у и z проведем бесконечномалые отрезки ав иас, длины которых dy и dz. После деформации бруса отрезки примут положение, изображенное штриховой линией (рис. I.1.14). Точка а переместится в положение а₁. Величина аа₁, равная изменению координат точки называется линейным перемещением точки а. Отрезки    ав и ас займут новые положения а₁в₁ и а₁с₁. Их длины изменяются на Δdy и Δdz и называются абсолютными линейными деформациями. Угол между начальным положением отрезка ав и конечным — а₁в₁ — называются угловым перемещением b. Линейные перемещения измеряются в единицах длины, угловые — в радианах или градусах. Отношение приращения длины отрезка к его начальной длине представляет собой относительную линейную деформацию, т.е. . Аналогично.

 Линейные деформации величины безразмерные. Изменение первоначально угла между отрезками ав и ас после приложения к телу нагрузки, выраженное в радианах, представляет собой угловую деформацию.

 Совокупность линейных деформаций e по различным направлениям и угловых деформаций g по различным плоскостям, проходящим через рассматриваемую точку, представляет собой деформированное состояние в этой точке.

studfiles.net

Внутренние силы и их определение. Метод сечений

При нагружении бруса в нем происходит изменение сил межмолекулярного сцепления, последние называют внутренними усилиями. Для определения внутренних усилий необходимо применить метод сечений, являющийся основным в сопротивлении материалов.

Рассмотрим брус. Мысленно рассечем его плоскостью, перпендикулярной оси на две части и рассмотрим равновесие одной из частей (рис. 1.5,а).

Рис. 1.5

Действие отброшенной части заменим системой внутренних сил. Разложим главный вектор сил на составляющие по осям (рис.1.5,б): , а главный момент наТаким образом получим шесть внутренних силовых факторов:— нормальная сила;—поперечные силы,— изгибающие моменты,— крутящий момент.

Для вычисления шести составляющих внутренних усилий нужно составить шесть уравнений статики.

Из трех первых уравнений находим, а из трех последних.

Если в стержне возникает только нормальная сила , то такое нагружение называют растяжением или сжатием (рис. 1.6,а).

Рис. 1.6

Если в поперечном сечении возникают только крутящие моменты, то такой вид нагружения называется кручением (рис. 1.6,б).

Общим случаем изгиба называется нагружение, при котором в брусе возникают все внутренние силовые факторы, кроме крутящего момента. Наиболее простой — чистый, когда возникает только один изгибающий момент (рис. 1.6,в)

6. Эпюры внутренних усилий

При расчете стержней (балок) на прочность необходимо уметь строить графики изменений силовых факторов по длине бруса . Эти графики называются эпюрами.

При растяжении (сжатии) строят .

При кручении

При построении графиков нормальную силу считают положительной, если она вызывает растяжение бруса.

Крутящий момент считают положительным, если смотреть со стороны внешней нормали к сечению, наблюдатель видит момент, направленный против часовой стрелки.

7. Понятие о напряжении и напряженном состоянии

После приложения внешних сил в теле появляются взаимные смещения, которые приводят к дополнительным внутренним силам взаимодействия.

Чтобы характеризовать закон распределения внутренних сил по сечению, необходимо ввести для них числовую меру. За такую меру принимается напряжение.

Рис.1.7

Рассмотрим произвольное сечение (рис. 1.7, а), выделим в произвольной точке малую площадку , в пределах которой выявлена внутренняя сила —(равнодействующая внутренних сил). Отношение— представляет собой среднее напряжение на данной площадке. Если будем уменьшать, стягивая ее в точку, в пределе получим:

—вектор полного напряжения в точке .

Напряжение имеет размерность силы деленной на площадь. Разложив вектор полного напряжения на нормаль и касательную к сечению, получим нормальное и касательное напряжение (рис. 1.7, б). Через точку можно провести бесчисленное множество сечений, при этом получим бесчисленное множество векторов полных напряжений. Совокупность бесчисленного множества векторов напряжений, на, различным образом ориентированных площадках, называют напряженным состоянием в точке.

studfiles.net

10 секретов внутренней силы

Для того чтобы преодолеть жизненные сложности и достичь успеха, человеку требуется внутренняя сила. Но зачастую бывает, так что перед лицом проблемы, мы становимся совершенно беспомощными. Как выбраться из подобного состояния, набраться сил и преодолеть трудности – об этом пойдет речь в данной статье.

Внутренняя сила

Внутренняя сила не оставит вас в беде. Когда вас настигли трудности, ни в коем случае, не опускайте руки, а наоборот бросайтесь в них с головой, боритесь и именно в этот момент к вам придут силы, которые как казалось, находились на исходе. Не нужно стоять в стороне, пока ваша жизнь рушится у вас на глазах. Решая проблемы, одну за одной, вы становитесь сильнее.

Управляйте своими эмоциями

Ваши эмоции – огромный заряд энергии и только вы решаете, в какое русло ее направить. В первую очередь необходимо научиться осознавать эмоции. Если вы испытываете раздражение, гнев, обиду вы должны помнить, что они несут в себе разрушительный характер. Эти эмоции должны быть направлены на решение проблем, а ни в коем случае не подавлены внутри вас и не выброшены на окружающих людей. Такие эмоции как радость, счастье, любовь несут в себе созидательный характер, они хорошо помогают в высвобождении творческого потенциала.

Спровляйтесь со страхом

Сильная личность должна уметь справиться со своим страхом. Это подвластно любому человеку. Вы должны перестать быть рабом страха. Это не значит, что теперь вы не будете бояться никого и ничего, просто вы будете управлять ситуацией, а страх станет для вас союзником, который предостережет от ошибок и опасностей.

Позитивное мышление и оптимизм

Оптимизм и позитивное мышление рождает вашу внутреннюю силу. Это не просто слова, они действительно работают. Если вы думаете о ситуации позитивно, то вы автоматически открываете в себе силы для ее решения. Вы даже не поймете, как все произошло само собой, находясь на волне оптимизма. Если же вы человек, у которого все плохо, то, как бы вы не старались, вы потерпите поражение, не будет никаких сил для того, чтобы справиться с ситуацией, но ведь вы так и думали?!

Второе дыхание – слышали о таком?

Приведем знакомый для всех пример – спортсмен приближается к финишу и у него, казалось бы, уже нет никаких сил бежать, но тут неожиданно у него как будто открывается «второе дыхание» и вот он уже у цели. Самое смешное, что данная практика работает и в повседневной жизни точно также. Если вы развиваете в себе упорство и настойчивость, несмотря ни на что не сдаетесь (в решении проблем, в достижении успеха, в любви, в карьере и пр.) вам откроется источник внутренней силы. Вы удивитесь, когда увидите, на что вы способны. Главное, верить в себя и свои силы. На это способен каждый человек. Своим намерением вы откроете резервные источники. Но, как только вы решили сдаться, то так оно и будет. Каждый получает по своей вере.

Сила воли

Сила воли отлично помогает в обретении внутренней силы. Чем больше усилий вы прикладываете, тем большие результаты получаете. Спорт – прекрасный этому пример. Преодолевая нежелание, лень, боль, вы снова поднимаетесь с дивана и идете заниматься, увеличивая нагрузку. Волевые усилия помогают развивать внутреннюю силу.

Куй железо…

Не нужно медлить. Люди, которые любят отложить все свои дела на потом, на понедельник, на следующий год теряют внутреннюю силу из-за своего промедления. Внутренняя сила иссякает, потому что они нейтрализуют энергию, которую она в себе несет. Боритесь с этой нехорошей привычкой – откладывать дела на потом.

Выбирайте правильных людей

Вы слышали что-нибудь о людях – энергетических вампирах? При общении с такими людьми вы, незаметно для себя, теряете силы и энергию. Вам нужно быть немного осведомленным в вопросе энергетического взаимодействия людей, если вы не хотите растрачивать свои силы. Таких людей лучше обходить стороной или минимизировать контакт с ними. Не бойтесь проявить жесткость, подумайте, что для вас важнее.

Устойчивость к стрессу

Развивайте стрессоустойчивость. Поймите, что когда вы не справляетесь со своими эмоциями, вы понапрасну тратите свою энергию. Устойчивость к стрессу можно и нужно тренировать, таким образом, вы обретаете внутреннюю силу.

Время для отдыха

Самое главное, что силы — ресурс восстанавливаемый. Всегда необходимо находить время для отдыха. Отдых – неотъемлемая часть нашей жизни. В отдыхе нуждается не только тело, но и душа, и ум. Для того чтобы не истощать свою энергию до минимума, находите время для отдыха.

sizozh.ru

Внутренние силы

Внутренние силы – это силы междуатомных связей в кристаллической решетке. До деформации силы взаимного притяжения и отталкивания между атомами уравновешены. Под действием внешней силы расстояния между атомами изменяются, одновременно изменяется соотношение между силами притяжения и отталкивания, появляется внутренняя сила, уравновешивающая внешнюю. Внутренние силы, приходящиеся на единицу площади, называют напряжением и обозначают буквой S.

Напряжение равно:

,Н/мм²,

где P– равнодействующая внутренних сил;

F– площадь выделенного внутри тела поперечного сечения, на которую действует силаP.

В приведенной формуле предполагается равномерное распределение напряжения по сечению, т. е. в любой точке сечения они одинаковы и в этом случае для определения напряжения в какой – либо точке сечения достаточно разделить внутреннюю силу Рна площадь сеченияF.

В действительности напряжения равномерно распределяются очень редко и для определения напряжений в точке берут в ее окрестности небольшую площадку ΔF, в пределах которой напряжения можно считать равномерными, и действующую на нее внутреннюю силу ΔРделят на ΔF:

.

Наиболее точно напряжение в точке определяется по формуле:

.

Напряжение текучести

Пластическая деформация тела осуществляется при действии внутренних сил.

Тело под действием внешних сил первоначально деформируется упруго. По мере увеличения внешних сил упругая деформация тела растет, растут внутренние силы, растет напряжение. Для каждой марки стали (сплава) существует свое предельное значение напряжения, по достижении которого упругая деформация тела переходит в пластическую.

Напряжение, при котором наступает пластическая деформация, называется напряжением текучести и обозначается буквой _Т. Физический смысл напряжения текучести – это сопротивление тела изменению своей формы и размеров. Иногда напряжение текучести называют сопротивлением деформации.

При горячей деформации напряжение текучести зависит от 4-х параметров: химического состава стали; температуры деформации; степени деформации; скорости деформации. Чем выше температура деформации, тем ниже значение _Т, тем легче деформировать металл. С увеличением степени и скорости деформации _Т увеличивается, деформация металла в связи с этим затрудняется.

Для определения напряжения текучести используются графики и расчетные формулы, приведенные в технической литературе.

Ниже приведен метод расчета среднего значения напряжения текучести с использованием термомеханических коэффициентов:

σ_Т= σ₀·k_t·k_ε·k_u,

где σ₀– базисное значение напряжения текучести, учитывающее химический состав металлов;

k_t,k_ε,k_u– термомеханические коэффициенты, учитывающие емпературу, степень и скорость деформации, определяются из графиков или рассчитываются по формулам.

Реактивные силы

Внешние силы, действующие на тело, называют активными. Одной из задач теории обработки металлов давлением является определение величины этих сил. Мощность двигателей машин, производящих деформацию, и величину усилий, которые должны развивать эти машины, определяют, исходя из величины усилия, которое необходимо приложить для осуществления деформации. Наряду с активными силами на деформируемое тело действуют реактивные силы, которые возникают в результате создания препятствия движению металла и приложены к инструменту.

Например, приложенная к деформируемому телу сила Р(рис. 3) стремится создать его движение вниз, но этому препятствует возникающая реактивная сила наковальниР_р, и движение тела вниз становится невозможным. В теле возникает внутренняя сила, уравновешивающая внешнее приложенное усилие и реактивное давление. В результате появления этой внутренней силы происходит деформация тела.

Реактивное давление (инструмента на металл) возникает и в том случае, когда появляется препятствие изменению формы. Если, например, производить осаживание металла в контейнере, то благодаря препятствию, которое создают его стенки уширению металла в горизонтальном направлении, появится горизонтальное реактивное давление стенок контейнера на металл Р_г(рис. 4).

К внутренним вертикальным силам, которые уравновешивают вертикальные деформирующие силы (приложенное усилие к пуансону Ри реактивное давление дна матрицыР_р), добавятся горизонтальные внутренние силы для уравновешивания горизонтальных реактивных давленийР_г. Реактивные давления возникают всегда перпендикулярно рабочей поверхности инструмента. Поэтому в отдельных случаях направление реактивного давления может не совпадать с направлением приложенного усилия. Например, при протягивании металла через щель, образованную двумя наклонными поверхностямиААиАБ(рис. 5), направление реактивных давленийР_рне будет совпадать с направлением приложенного усилияР. Силы реактивного давления можно разложить на вертикальные и горизонтальные составляющие. Для уравновешивания приложенного тянущего усилия и горизонтальных составляющих реактивного давления возникает внутренняя сила в горизонтальном направлении. Сжимающие составляющие реактивного давления уравновешиваются внутренней силой, возникающей в вертикальном направлении.

Таким образом, при различных направлениях приложенного усилия и реактивного давления возникают различно направленные внутренние силы.

studfiles.net