Если данное твердое тело может получить любое перемещение в пространстве, то такое тело называется свободным . Если тело поставлено в такие условия, при которых некоторые перемещения для него становятся для него невозможными, то такое тело называется несвободным . Эти условия, ограничивающие свободу движения тела, называются связями. Связи в статике, практически осуществляются при помощи материальных тел. Сила, с которой тело осуществляющее связь, действует на данное рассматриваемое тело, препятствуя его перемещению в том или ином направлении, называется реакцией этой связи.
В этом курсе рассматриваются общие принципы, связанные с функциональным анализом и предварительным дизайном, и применяет эти принципы к определенной проблеме проектирования. Ожидается, что студенты курса продемонстрируют компетентность в применении методов функционального анализа и установлении технических характеристик, проектирования артефактов для соответствия функциональным спецификациям и документации по успешным проектам. Студентам будет предлагаться выбор из нескольких проблем дизайна, которые могут исходить из одной из традиционных инженерных дисциплин или могут пересекать несколько границ. 3 кредита.
Направление реакции связи противоположно тому направлению, по которому связь препятствует двигаться данному телу (следствие аксиомы 4).
Все силы, действующие на твердое тело, можно разделить на две группы: силы активные и реакции связей. Т.о. если сила не является реакцией связи, то она является активной силой.
Несвободное твердое тело можно рассматривать как свободное, если его мысленно освободить от связей, заменив действие связей соответствующими реакциями связей.
Еженедельные встречи, посвященные обсуждению инженерной практики. Требуется младшая инженерная специальность. 5 кредитов за семестр. Требуется высшее инженерное дело. 5 кредитов за семестр. Поток несжимаемых жидкостей. В первую очередь исследование переноса импульса в сплошных средах. Сюда относятся обработка вязкости, уравнения непрерывности и движения, а также турбулентность. Приложения для анализа и проектирования.
Изучение проводимости, конвекции и радиационных явлений с применением отдельных задач в нескольких областях техники. Основы химической инженерии реакторов: кинетика химических реакций, интерпретация данных об экспериментальных скоростях, проектирование периодических и непрерывных реакторов для однократных и многократных реакций, включая влияние температуры и давления, а также важность соображений безопасности при проектировании реактора.
В задачах статики почти всегда приходиться рассматривать равновесие несвободного тела, т.е. тела, так или иначе закрепленного или имеющего ту или иную опору. В зависимости от характера закрепления тела или от вида опоры можно указать следующие основные типы связей:
1. Тело опирается на неподвижную поверхность в точке А (рис.1.4); в этом случае реакция опорной поверхности приложена к телу в точке А и направлена при отсутствии трения по нормали к опорной поверхности в этой точке. Поэтому эта сила называется нормальной реакцией.
Современная инженерная термодинамика
Применение классической термодинамики к инженерным системам. Сюда относятся энергетические и холодильные циклы, энергетика и эффективность процесса, реальные газы и неидеальные фазы и химические реакции.
Процессы массопереноса и разделения
Принципы массопереноса, приложения к равновесным и конечно-разделяющим процессам разделения. Расширение принципов проектирования для многоступенчатых систем и противоточные дифференциальные контакты. Применение в химической промышленности и в таких областях, как опреснение, борьба с загрязнением и повторное использование воды.2. Тело опирается в точках А и В (рис.1.5) на ребра двугранных углов, а в точке С – на гладкую поверхность.
В этом случае для определения направления реакций связи в точках А и В следует применить метод обращения, т.е. представить, что двугранный угол опирается на твердое тело (рис.1.6), являющееся для него связью, т.е. опорная реакция R" направляется по соответствующей нормали. Снова обратив задачу, определяют искомое направление реакций в точках А и В, причем на основании закона равенства и противодействия (аксиома 4): . Реакция R С в соответствии со случаем 1, направляется перпендикулярно к горизонтальной плоскости.
Введение в экологическую инженерию
Введение в основные концепции и приложения в современной экологической инженерии. Включены загрязнение поверхностных и подземных вод; оценка и анализ рисков; загрязнение воздуха; и глобальные изменения атмосферы. 3 часа кредита. Анализ и проектирование схем с использованием диодов, биполярных переходных транзисторов и полевых транзисторов, после краткой обработки полупроводниковой электроники и физики твердотельных приборов. Анализ и проектирование одно - и многопроцессорных линейных схем, включая операционные усилители.
3. Тело упирается острием в угол (например, внутрь двугранного угла рис.1.7). В этом случае, связь следует рассматривать как двойную: Угол А препятствует перемещению твердого тела по горизонтали налево и по вертикали вниз. Поэтому две составляющие опорной реакции R 1 А и R 2А следует направить противоположно этим перемещениям: первую направо, вторую вверх.
Микропроцессорные системы: дизайн и приложения
Экспериментальная оценка электронных устройств и схем. Введение в цифровой дизайн с использованием программируемой логики и микропроцессоров. Комбинационная и последовательная логика. Языки описания аппаратного обеспечения. Полевые программируемые массивы ворот. Микроконтроллеры и дизайн встроенной системы.
Введение в теорию коммуникации и информации
Комплексное лечение явной и случайной передачи сигналов по линейным сетям связи с помощью обобщенного гармонического анализа, включающего в себя выборку сигналов и теории модуляции. Обработка шума в системах связи, включая проектирование оптимальных линейных фильтров и систем для обнаружения сигналов. Введение в теорию информации, включая обработку дискретных бесшумных систем, пропускную способность каналов связи и процессов кодирования.
4. Связь осуществляется при помощи гибкого тела (нити, каната, цепи). Реакция такой связи приложена к телу в точке крепления нити и направлена вдоль этой нити (рис.1.8). Силы Т 1 и Т 2 изображают реакции нитей, на которых подвешено данное тело.
Введение в разработку цифровой интегрированной системы. Модели устройств и проводов, топологии ворот, логическое усилие, фиксация, память и синхронизация. Заключительный командный проект включает в себя проектирование и изготовление пользовательских чипов.
Компьютерная обработка изображений и анализ
Анализ электростатических систем, магнитостатических систем, уравнений Максвелла, вихретоковых систем, линий электропередач, радиолокаторов, волноводов и антенн. Предпосылки: физика 3 часа кредита. Введение в обработку изображений, включая сбор, улучшение и восстановление; и анализ изображений, включая представление, классификацию и признание. Дискуссия по смежным темам, таким как унитарные преобразования, а также методы распознавания образов статистических и нейронных сетей.
5. Связь осуществляется при помощи неподвижного цилиндрического шарнира, представляющим собой совокупность неподвижного вала А и надетой на него втулки В, соединенной со стержнем D. Тело, жестко скрепленное со стержнем, может только вращаться вокруг оси шарнира, перпендикулярной плоскости рисунка 1.9.
Введение в биомедицинскую инженерию
Применение технических принципов, чтобы помочь создавать и решать проблемы в медицине и биологии. Сосредоточьтесь на разных аспектах, в частности на биомедицинских измерениях, биосистемном анализе, биомеханике и биоматериалах. 3 часа кредита. Этот курс предоставляет студенту возможность найти фундаментальные и практические вопросы при проектировании и изготовлении печатных плат, причем основное внимание уделяется доскам для высокоскоростных цифровых схем.
Введение в волоконно-оптические системы связи
Этот курс обеспечивает основы оптики и ее применения в системах связи. Будет подчеркнут физический уровень оптических систем связи. Темы включают оптические материалы; дисперсионные и нелинейные эффекты; поляризация и помехи; и основные элементы реализации системы, такие как лазерные источники, оптические усилители и оптические детекторы. Курс будет включать в себя дизайн многоканальной системы. 3 кредитных часа.
Если пренебречь трением в шарнире, то реакция тела направлена по нормали к его цилиндрической поверхности в той точке, где поверхность втулки В прижимается к валу А и, следовательно, лежит в плоскости перпендикулярной к оси вала. Таким образом, если связь осуществлена посредством неподвижного цилиндрического шарнира, вокруг оси, которого тело может вращаться, то направление реакции R такой связи заранее указать нельзя; эта реакция может иметь любое направление перпендикулярное к оси шарнира, в зависимости от положения данного тела и приложенных к нему других сил. При решении задач реакция R заменяется взаимно перпендикулярными составляющими R 1 и R 2 . Определив в ходе решения задачи R 1 и R 2 , находят модуль и направление реакции R.
Идеально гладкий цилиндрический шарнир
Свободный и принудительный ответ систем с одной степенью свободы. Задача на собственные значения для систем с несколькими степенями свободы; естественные формы свободной вибрации. Принудительный отклик незатухающих и вязко затухающих систем с несколькими степенями свободы посредством модального анализа.
Практики в области гражданского строительства
Введение в элементарные структурные системы: фермы, балки. Анализ силы и отклонения. Введение в методы конечных элементов. Введение в концепции стресса и напряжения. Применение к теории изгиба и кручения. Темы в элементарной эластичности. Студент подвергается практике гражданского строительства посредством серии тематических исследований, обсуждаемых в контексте широкомасштабной инженерной учебной программы. Можно обсудить технические основы, связанные с выбором и использованием строительных материалов, напряжений и деформаций, а также для анализа и проектирования структурных и транспортных систем.
6. Связь осуществляется при помощи сферического шарнира (рис.1.10). В этом случае тело может перемещаться так, что точка О (центр сферического шарнира) остается неподвижной.
Направления реакции R и в этом случае заранее указать нельзя; эта реакция нормальная к поверхности сферического шарнира, может быть направлена по любой нормали к этой сферической поверхности, т.е. по любой прямой, проходящей через неподвижную точку О.
Идеально гладкая поверхность
Типы и особенности тематических исследований различаются в зависимости от инструктора. Кинематика, массовое распределение и кинетика систем частиц и твердых тел. Численные решения нелинейных алгебраических и обыкновенных дифференциальных уравнений, управляющих поведением систем множественной степени свободы. Компьютерное моделирование многомерных динамических систем. Построение физических систем для сравнения с симуляцией.
Численные методы в технике
Этот курс фокусируется на применении различных математических методов для решения реальных проблем, связанных с моделированием, математическим и численным анализом и научными вычислениями. Подчеркиваются концепции, расчеты и способность применять принципы к физическим проблемам. Обычные дифференциальные уравнения, линейная алгебра, комплексный анализ, численные методы, уравнения в частных производных, вероятность и статистика и т.д. относятся к методам, которые будут применены к проблемам механического, электрического, химического и гражданского строительства.
При решении задач реакция R заменяется тремя взаимно перпендикулярными составляющими R 1 ,R 2 и R 3 (рис.1.11).
7. Если абсолютно жесткий невесомый прямолинейный стержень, концы которого соединены шарнирами с другими частями конструкции, находятся в равновесии под действием сил, приложенных по его концам, то следует реакции направить вдоль стержня.
Деформация и разрушение твердых тел
Примеры взяты из механики жидкости, теплопередачи, вибрации структур, электромагнетизма, связи и других прикладных тем. Ожидается разработка и модификация программ, а также обучение использованию существующих кодов. Элементы напряжения и деформации, упругие и пластические деформации твердых материалов, механика разрушения, механизмы усиления, термическая и термомеханическая обработка, эффекты микроструктуры, режимы отказа и анализ сбоев в обслуживании.
Введение. основные понятия статики
Этот курс познакомит с теорией и практикой процесса, используемого для разработки нового продукта, который рассматривает компоненты проектирования, управления и производства. Этот курс обеспечивает фундаментальное понимание производства и фокусируется на «практических» элементах того, как закладываются фабрики, как они оптимизируются и как они управляются и измеряются. Он знакомит студентов с лексикой, процессами и инструментами производства с практическим опытом. Этот курс предназначен для проведения одного класса лекций, сопровождаемого классом практических упражнений для эффективного интернализации знаний.
Если к стержню со стороны других частей конструкции приложены силы в каждом из его концов (шарнирах), то после сложения сил в каждом из шарниров будет приложено по одной силе, в результате действия которых стержень будет находиться в равновесии. Согласно аксиоме 1 силы эти равны по модулю и направлены в противоположные стороны по общей линии действия, т.е. вдоль стержня.
Управление техническим предприятием
Курс преподает 3 основных модуля обучения: управление цехом, управление качеством и управление цепочками поставок. Этот курс обеспечивает фундаментальное понимание современных методов управления, методов и инструментов в техническом предприятии. Курс преподает три основных модуля обучения: финансовый менеджмент, управление людьми и управление компанией.
Продвинутые проблемы в технике
Высшие отделы или выпускники технических вопросов по выбору в технике, не охваченные другими курсами, выбираются по усмотрению инженерного отдела. 3 кредитных часа. Независимое исследование в поле, согласованное студентом и инструктором. Изучение использования высокоскоростных цифровых компьютеров для моделирования поведения инженерных и промышленных систем. Обработаны как непрерывные, так и дискретные системы.
При этом стержень может подвергаться растяжению силами F 1 и F ’ 1 (рис.1.12а) или сжатию F 2 и F ’ 2 (рис.1.12б), причем . Если стержень подвержен растяжению, то реакции стрежня T 1 и Т’ 1 , приложенные к шарниру направлены вдоль стержня друг к другу. Если стержень подвержен сжатию, то реакции S 2 и S’ 2 , приложенные к шарнирам, направлены вдоль стержня друг от друга.
Методы оптимизации в инженерном дизайне
Представление методов для оптимального выбора среди альтернатив; приложений к проблемам проектирования. Интегрированный подход к предметам механики жидкости, теплопередачи и массопереноса путем изучения управляющих уравнений, общих для всех трех полей. Приложения из широкого спектра инженерных систем. 3 кредитных часа.
Введение в сжимаемый поток
Эффекты сжимаемости в управляющих интегральных и дифференциальных уравнениях для жидкостей. Влияние трения, нагрева и ударных волн в устойчивом одномерном потоке. Нестационарное волновое движение и метод характеристик. Двумерный поток над воздушной пленкой, линеаризованный потенциальный поток и метод характеристик сверхзвукового потока.
СВЯЗИ И ИХ РЕАКЦИИ
| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | СВЯЗИ И ИХ РЕАКЦИИ |
| Рубрика (тематическая категория) | Механика |
Различают тела свободные и несвободные . Твердое тело принято называть свободным , в случае если из данного положения его можно перевести в любое смежное. Несвободным телом принято называть тело, перемещение которого в каком либо одном или нескольких направлениях ограничено.
Тела (устройства, приспособления), которые препятствуют каким либо перемещениям данного тела, называются связями , наложенными на тело. Связи, наложенные на тело, являются источником сил, действующих на это тело и называемых реакциями связей.
О с н о в н ы е т и п ы с в я з е й
1. Идеально гладкая (без трения) поверхность
Поверхность принято называть идеально гладкой, в случае если она не оказывает сопротивления соприкасающемуся с ней телу при перемещении тела по поверхности. Такая поверхность не дает телу перемещаться только по направлению нормали к этой поверхности. По этой причине реакция (рис. 10) идеально гладкой опорной
поверхности направлена по нормали к этой поверхности.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, при определении реакции идеально гладкой поверхности крайне важно определить одну неизвестную величину реакции, так как направление этой реакции известно. Когда говорят, что тело свободно опирается на поверхность, предполагается, что поверхность идеально гладкая.
2. Гибкая нерастяжимая нить (трос, цепь, канат)
Реакция гибкой, нерастяжимой и невесомой нити направлена вдоль нити, внутрь нити (рис. 11) Нить может работать только на растяжение.
3. Связи с неподвижной осью вращения (цилиндрический шарнир, подшипник)
Связь с неподвижной осью вращения - ϶ᴛᴏ соединение двух тел, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ дает возможность одному телу вращаться относительно другого вокруг оси (рис. 12). Предполагается что поверхности соприкасающихся тел идеально гладкие. Такая связь препятствует перемещениям тела, перпендикулярным оси вращения. При этом заранее нельзя указать направление реакции связи с неподвижной осью вращения; можно только утверждать, что реакция этой связи проходит через ось и расположена в плоскости, перпендикулярной оси.
Неизвестные вектор реакции связи определяется в плоскости двумя составляющими и , то есть реакция связи с неподвижной осью вращения содержит две неизвестные величины.
4. Связь с неподвижным центром вращения (сферический шарнир)
 |
Предполагается, что сферические поверхности контакта идеально гладкие. Тогда реакция сферического шарнира имеет направление нормали к его поверхности. Единственное, что известно относительно реакции - ϶ᴛᴏ то, что она проходит через центр шарнира , но может иметь любое направление в пространстве, то есть определяется тремя проекциями на три оси координат. Тремя составляющими определяется также реакция подпятника или радиально-упорного подшипника (рис. 13б).
5. Опорный стержень
Предполагается, что стержень невесомый, имеет на концах шарниры, а силы приложены только к концам стержня.
Реакция такого идеального стержня направлена вдоль оси стержня , в чем не трудно убедиться. Действительно, в случае если силы приложены только к концам стержня, то он находится в равновесии под действием двух сил, а по аксиоме 1 это возможно, в случае если эти силы пряморотивоположны-направлены по прямой, соединяющей концы стержня. В случае если реакции направлены наружу (рис. 14а) – стержень сжат, в случае если внутрь (рис. 14б) – растянут. Так как растягивающему усилию приписывают знак плюс, то направляя реакцию вовнутрь, мы получаем величину усилия со знаком плюс.
На рис 14в изображен растянутый стержень с криволинейной осью.
СВЯЗИ И ИХ РЕАКЦИИ - понятие и виды. Классификация и особенности категории "СВЯЗИ И ИХ РЕАКЦИИ" 2014, 2015.
