Mekanik eylem
Mekanik hareket hareket ya da deformasyona neden olan tüm olgular, uygulanan mekanik olarak kullanılan bir kavramdır. Bu konsept, genel mekanikte kullanılan kuvvet ve tork kavramlarını bir araya getirir .
Mekanik eylemleri temsil etmek için, genellikle bir eylem torsoru kullanılır.Mekanik bir eylem, statik veya dinamik etkisiyle algılanabilir.
Mekanik eylemlerin sınıflandırılması
Kuvvetler gibi, mekanik eylemleri iki büyük aileye sınıflandırabiliriz:
- uzaktaki eylemler: ağırlık ve elektromanyetik kuvvetler ;
- iki nesne arasındaki temastan kaynaklanan temas eylemleri:
- dakik: eylemin bir noktada gerçekleştiğini düşünebiliriz,
- eşit olarak dağıtılmış (düzgün basınç, eşit dağıtılmış yük),
- üniform olmayan bir şekilde dağıtılmış (doğrusal olarak dağıtılmış veya daha karmaşık yük).
Temas eylemlerine örnekler
Bir temas hareketi bir kuvvete karşılık gelebilir, bu örneğin bir basınç veya bir çekiş durumudur: bir nesne 1, bir nesne 2 üzerine, temas noktasında A yerleştirilir, 1, 2 desteğe ağırlığına eşit bir kuvvet uygular. . Uygulamalı mekanikte bu kuvvet not edilir
.
Grafiksel olarak, bu kuvveti, mekanik hareketin uygulama noktası olan 1 ile 2 arasındaki temas noktasında olan bir okla temsil ediyoruz (genel mekaniğin aksine, kuvvet vektörünün başlangıç noktasına yerleştirilen uygulama).
Karşılıklı eylemler ilkesine göre , bölüm 2, 1'e 2'ye eşit ve zıt olan 1'e de baskı uygular:
.
Bir kontak hareketi aynı zamanda bir torka karşılık gelebilir , bu örneğin bir cihazı 2 döndüren bir motor şaftı 1 için geçerlidir. Bunu bir moment vektörüyle modelliyoruz
bu grafiksel olarak bir çift ok represented ile temsil edilir. Benzer şekilde, cihaz 2, motor şaftı 1 üzerine dirençli bir tork uygular ve
.
Bir düzlem problemi durumunda, moment vektörü her zaman dikkate alınan düzleme diktir ve anı bir cebirsel sayıya özetliyoruz. Grafik olarak, daha sonra eğri bir okla temsil edilir ↺.
Bir temas eylemi nihayet bir kuvvete ve eşzamanlı bir momente karşılık gelebilir: örneğin, bir tornavida vidaya ekseninde bir kuvvet ve aynı zamanda onu dönmesini sağlayacak bir an uygulayacaktır.
Statik olarak eşdeğer mekanik hareket
Herhangi bir B noktasını düşünün. Herhangi bir mekanik eylem, doğası (kuvvet ve / veya moment) ve uygulama noktası ne olursa olsun, statik bir bakış açısından B'de uygulanan mekanik bir eylemle değiştirilebilir. Statik olarak eşdeğer bir eylemden söz ediyoruz.
Tek bir güç A uygulanması için eşit bir dönme momenti ile ilgili benzer bir kuvvet ile B ikame edilmiş olabilir kuvvet an B (aynı zamanda not ). Anahtar kullanılır Örneğin, ( maymun anahtarı , ayarlanabilir bir vida anahtarı , soket anahtarı , Allen anahtarı , ...) bir sıkma için cıvata , bir kuvvet kolu uç A uygulanır; cıvata ekseninde B, bu, dişli eksenin hareketiyle telafi edilen bir kuvvet ve cıvatayı sıkan bir tork ile sonuçlanır.
A'da egzersiz yapan tek bir çift, B'de tek bir özdeş çift ile değiştirilebilir.
Bir kuvvet ve torkun bir kombinasyonuna sahipsek, B'deki statik olarak eşdeğer eylem basitçe, tek başına kuvvete eşdeğer eylem ve tek başına torka eşdeğer eylemin toplamıdır.
Eylem torsor statik eşdeğer mekanik eylem bu kavramı tedavisinde ayrıcalıklı bir araçtır. Gerçekte, torsor , kısım 1'in 2. kısımdaki eylemini temsil eder ve herhangi bir B noktasına kuvvet vektörünün koordinatlarını ve statik olarak eşdeğer eylemin moment vektörünü yazmaktan oluşur; "B noktasında torsorun azalmasından" bahsediyor.
Mekanik eylemlerden kaynaklanan
Not Bu kavram, bir torsörün sonucundan farklıdır.Bir parça birkaç harici mekanik eyleme maruz kalırsa, bu eylemler sonuç adı verilen tek bir mekanik eylemle değiştirilebilir. Analitik bir bakış açısından, nesnenin bir noktasını seçeriz ve ona kuvvetlerin toplamını ve momentlerin toplamını uygularız (bu noktada kuvvetlerin çiftleri ve momentleri). Bu, torsörlerin toplamını yapmak anlamına gelir.
Kuvvetlerin toplamı sıfırsa, sonuç bir çifttir. Aksi takdirde, sonucun bu noktada uygulanan tek bir kuvvet olduğu bir nokta bulabiliriz, bu kuvvet, dikkate alınan kuvvetlerin toplamıdır. Bu noktayı grafiksel olarak alabiliriz:
- kuvvetler eşzamanlıysa, hareket çizgilerinin uyuşma noktasıdır;
- aksi takdirde bu noktayı dinamik ve füniküler yöntemle inşa edebiliriz .
Mükemmel bağ teması eylemi
Mekanik bağlantılar parçalar arasında sık sık “mükemmel bağlantı” (basit bir temas geometrisi, deforme olmayan parçalar, sürtünme olmaması, boşluksuz ayarı) kavramı ile modellenir. Dolayısıyla on bir temel tahvil vardır.
Bir kısım 1 ve bir kısım 2 arasındaki bağlantının doğası, birbirlerine uygulayabilecekleri mekanik hareketin türünü belirler; bunlar aktarılabilir mekanik eylemlerdir (TMA). Örneğin, temas bir noktada toplanmışsa, örneğin 1. kısım bir küre ve 2. kısım bir düzlemse, sadece dayanağa dik bir kuvvet uygulayabiliriz.