1-Ma'ruza.
Mavzu:
Kirish. Amaliy mexanika fanidan tushuncha. Materiallar qarshiligi.Mashina va
mehanizmlar nazariyasi. Mashina detallari. (2-c)
Ma'ruza rejasi.
1.
Materiallar qarshiligi fanini qisqacha tarihi.
2.
Deformasiya va elastik jism haqida tushuncha.
3.
Tashqi va ichki kuchlar, kesish usuli.
Materallar qarshiligi fani deformasiya va elastik jism haqida tushuncha.
Materiallar qarshiligi, bir tomondan, materialshunoslik va Materiallarni sinash haqidagi ta'limot
bilan, ikkinchi tomondan esa nazariy mexanika bilan chambarchas bog’langan. Materiallar
qarshiligi nazariy mexanika qonunlari va teoremalariga asoslanadi va nazariy
mexanikaning
materiallar qarshiligining asosiy prinsiplari hamda vazifalariga zid kelmaydigan qonun-
qoidalaridan foydalaniladi. Bu vazifalarni hal qilish uchun materiallar qarshiligiga bir qator
yangi tushunchalar kiritilgan.
Bu tushunchalardan eng muhimlari va asosiylari deformasiya va kuchlanishlar qaqidagi
tushunchalardir. Nazariy mexanikada qattiq jismlar, shartli ravishda, absolyut qattiq deb, ya’ni
qo'yilgan kuchlar ta'sirida ularning shakli mutlaqo o'zgarmaydi deb haraladi. Ammo tajribalardan
ma'lumki, hamma qattiq jismlar qo'yilgan kuchlar ta'sirida deformasiyalanadi.
Qattiq jismlarning tashqi kuch ta'sirida deformasiyalanishi ularnnng asosiy xossalaridan biridir.
Bundan tashhari, qattiq jismlarda o'z zarrachalarining bir-biriga nisbatan
joylashuvining
o'zgarishiga qarshilik ko'rsata olish hususiyati bo’ladi. Bu hususiyat jismning
deformasiyalanishiga harshilik ko'rsatuvchi va jism ichida shu jism zarrachalarini
deformasiyadan oldingi vaziyatga qaytarishga intiluvchi kuchlar paydo bo'lishidan kelib chiqdi.
Bu kuchlar ichli yoki elastiklik kuchlari deb atalada; qattiq jismlarning tashqi kuchlar ta'sirida
yuzaga kelgan deformasiyani bu kuchlar ta'siri to’xtagandan keyin yukotish xossasi esa elastiklik
deb ataiadi.
Tashqi kuchlar ta'siri to’xtagandan keyin ham bu kuchlar yuzaga keltir- gan deformasiyani
batamom yukotadigan jismlar batamom elastik yoki absolyut elastik jismlar deb ataladi. Tashqi
kuchlar ta'siri to’xtagandan keyin ham bu kuchlar yuzaga keltirgan deformasiyani to'la saqdab
qoladigan jismlar mutlaqo elastikmas jismlar deyiladi.
Tabiatda absolyut
elastik jismlar ham, mutlaqo elastikmas jismlar ham bo'lmaydi. Ammo po'lat,
yog’och va shu singari materiallar o'z xossalari jihatidan mutlaqo elastik jismlarga ancha yaqin
turadi. Lekin bu materiallarni ham ma'lum nagruzka chegarasigacha mutlaqo elastik deb
hisoblash mumkin, bu chegara har qaysi material uchuy tajriba yo’li bilan topiladi. Ana shu
chegaradan keyin, tashqi kuchlar ta'siri to’xtagach, jismda deformasiya qoladi, Buni hisobga
olmasa bo'lmaydi.
Tashqi kuchlar ta'siri to’xtatilgach, batamom yo’qoladigan deformasiya elastik deformasiya deb
ataladi. Yo'qolmaydigan deformasiya qoldiq yoki plastik deformasiya deb ataladi.
Konstruksiya
qismlarini loyihalashda ularning geometrik o'lchamlari, odatda, qoldiq deformasiya yuzaga
kelmaydigan qilib olinadi.
Qattiq jismlarga ta'sir qiluvchi tashqi kuchlar, yuqorida aytilganidek, ularda tashqi kuchlarga
qarshilik ko'rsatuichi ichki kuchlarni yuzaga keltiradi. Masalan, tashqi kuchlar jismlarni cho'zsa,
ichki kuchlar bu cho'zilishga qarshilik ko'rsatadi; qattiq jismlarking aloqida zarrachalari orasida
tortishish kuchi qosil bo'ladi. Tashqi kuchlar ortishi bilan ichki kuchlar ham ortadi. Ichki kuchlar
har qaysi material uchun shu materialga hos bo'lgan chegaraga qadar ortishi mumkin. Tashqi
kuchlar shunchalik katta bo'lishi mumkinki, bunda ichki kuchlar jismning ayni geometrik
o'lchamlarida shu tashqi kuchlarni
muvozanatlay olmaydi, oqibatda jism emiriladi.
Deformasiya va elastiklik ichki kuchlari tushunchalari bilan tanishib chiqdik, endi materialar
qarshiligining vazifalarini to'laroq bayon qila olamiz. Hususan, materiallar qarshiligida tashqi
kuchlar ta'sirining turli hollari uchun tashqi kuchlar, konstruksiya detallarining geometrik
o'lchamlari, qosil bo'ladidigan elastiklik kuchlari va deformasiyalar orasida matematik
boqlanishlar (munosabatlar) o'rnatiladi. Bu boqlanishlar va materiallarning mustahkamlik
harakteristikalaridan foydalanib, konstrukcyaning loyihalanayotgan
detaalarning zarur
o'lchamlari aniqlanadi. Bu munosabatlarni belgilashda ba'zi farazlar va cheklar bo’ladi. Bu faraz
va chkslar o'rganilayotgan hodisaning barcha hususiyatlarini to'la hisobga olib bo'lmaganligi
uchun zarurdir.
Birinchidan, konstruksiya yasalayotgan material uzluksiz, jismning barcha nuktalarida bir jinsli
va barcha yunalishlarda xossalari bir hil deb faraz qilinadi Materialiing bu keyinga xossasi
izotroplik deb ataladi.
Haqiqatdan ham, masalan, quyma metall kabi ba'zi konstruksion mate- ' riallarnnng bir jinsligi
juda yuqori bo'ladi (chuyan bundan mustasno). Boshhalarning, masalan, yog’ochning bir
jinsliligiga metallarnikiga haraganda kamroq bo'ladi. Material qanchalik
bir jinsli va uning
xossalari barcha yunalishda qanchalik bir hil bo'lsa, nazariy jihatdan olingan tajriba natijalariga
shunchalik mos keladi.
Materiallar qarshiligida, odatda, deformasiya jismning o'lchamlariga nisbatan kichik bo'lganda,
tashqi kuchlar ta'sirida jismda kanday hodisalar yuz berishi masalasigina ko'rib chikiladi. Bu hol
jismga ta'sir qilayotgan kuchlarning joylashuvidagi (deformasiya natijasida hosil buladigan)
o'zgarishlarni hisobga olmaslikka imkon beradi.
Material tanlashda va konstruksiya detallarining shaqli va o'lchamlarini aniqdashda bir qancha
asosiy mulohazalar: loyihalanayottan detal ishlaydigan sharoit, uning mustaqkamligiga nisbatan
quyiladigan talab, uzoq muddat ishlashi va iqtisodiy jihatdan tejamliligi nazarda tutiladi.
Ba'zi hollarda konstruksiyaning loyihalanayotgan qismlariga yana boshqa mahsus talablar ham
qo'yiladi; masalan, samolyotning va aviasiya dvigatelining detallarini loyihalashda ularning
minimal oqirlikda bo'lish kerakligi ana shunday mahsus talablardandir. Konstruksiyaga nisbagai
qo'yiladigan
talablarning ba
ь
zilari orasida, masalan, mustahkamlik, engillik tejamlilik orasida
ziddiyat bo'ladi. Masalan, aviasiya porshinli dvigatel silindrning devori halinlashtirilsa,
silindrning mustahkamligi ishonchliligi ortadi, ammo u oqir bo'ladi; yoki quddi shu dvigatel
tirsakl valining engil bo'lishi talab qilinganligidan uning ichi parmalanib, qovo qilinadi, bunda
val engil bo'ladi,
lekin uning ishlanishi va, demak, tayyor val qimmatga tushadi. Bu talablar
orasidagi zidsiyat materiallar qarshiligi fanining rivojlanishiga sabab bo'lgan faktorlardan biridir.
Materiallar harshilignning asoslarini bilmasdan turib, har qaysi konstruksiyaga nisbatan
qo'yiladigan tehnik talablarga javob bera oladiga oddiy mashina ham ko'rib bo'lmaydi.
Materiallar qarshiligida tajriba bilan nazariya o'zaro chambarchas boqliqdir: bu fan ham nazariy,
ham tajribaga asoslangan fandir. hamma na- zariy tahminlar va hulosalar amalda tekshirib
ko'riladi va ularning to'qrn- ligi tasdiqlangandan keyingina ulardan foydalaniladi. Masalan,
haddan tashhari murakkab bo'lib, uni nazariya hal qila olmagandagina nazariyaga tajriba yordam
beradi.
Tehnika taraqqiy etgan sari materiallar qarshiligi fani tobora katta ahamiyatga ega bo'lib
bormoqda.
qadimgi quruvchilar nazariya bo'lmaganligidan, qo'pol tajribalargagina amal qilganlar, ma'lum
namunalardan foydalanganlar; ular qurgan inshootlar juda qo'pol, katta bo'lgan va ba'zan ularni
qurnshga asrlab vaqt keggan.
XVII
asrda dengiz orhali halharo savdoning metallurgiya, kon
ishlarining rivojlanishi bilan kema va inshootlarning mustahkamlishga oid ancha murakkab
masalalarni hal kilish zarurati tuqildi. Eski usullar yaramay qoldi. Materiallar qarshiligi
fanining
rivojlana boshlashi ana shu davrga tuqri keladi.
Mustahkamlik sohasidagi birinchi tekshirishlarni