«Materiallar qarshiligi fani. Fan rivojlanishining qisqacha tarixi. Hisob sxemasi. Kuchlarni tasniflash»
«Materiallar qarshiligi fani. Fan rivojlanishining qisqacha tarixi. Hisob sxemasi. Kuchlarni tasniflash » Reja: 1. Materiallar qarshiligi fanining rivojlanish tarixi. 2. Asosiy tushunchalar va ta’riflar. 3. Qurilmalarning qismlarini hisob sxemalari . 4. Ichki va tashqi kuchlarni tasniflash. 5. Kesish usuli. Deformatsiya va surilishlar.
1. Materiallar qarshiligi fanining rivojlanishi tarixi. Turli injenerlik inshootlarini loyihalashda konstruksiyalar ayrim elementlarining ulchamlarini aniqlashga to’g’ri keladi. Bunda mustahkamlik, ustivorlik, uzoq muddatga chidamli hamda iqtisodiy jihatdan tejamli inshoot yaratish kabi marsadga qaratilgan hisoblashlar asosida hal qilinadi. Bunday masalalar mashina, samalyot, kema va boshqa sohalarda ularni loyihalashda ham paydo bo’ladi. Ushbu masalalarning barchasi “Materiallar qrshiligi” fanida ko’rib chiqiladi. Materiallar qrshiligi kursida inshoot yoki mashinalarning asosiy elementi sifatida qaraladigan ayrim sterjenning mustahkamligi va bikrligi masalasiga asosiy e’tibor beriladi. Materiallar qrshiligi fanida o’z o’lchami va shaklini tashqi kuch ta’sirida o’zgartirishi mumkin bo’lgan jismlar o’rganiladi. Shuning uchun materiallar qarshiligida nazariy mexanikadan farqli ravishda jismning muvozanati haqidagi masaladan tashqari uning ayrim nuqtalarining ko’chishlariga doir masalalar ham yechiladi. Materiallar qrshiligi fani o’z tarixiga ega. Bu sohadagi dastlabki tadqiqotlarni Galiley (1564-1642) o’tkazgan. U birinchi bo’lib tashqi kuchlar ta’siriga sterjenlarning qarshilik ko’rsata olishini baholash uchun analitik hisoblashlarni bajarish zarurligi haqidagi masalani qo’di. 1676 yili R.Guk (1635-1703) cho’zilishda kuch bilan uzayish orasidagi proportsional bog’lanishni aniqladi. Bu bog’lanish Guk qonuni nomi bilan mashhur bo’lib, materiallar qrshiligida juda muhim ahamiyatga ega. Materiallar qrshiligi masalalarini analitik usullar bilan tekshirishni rivojlantirishda D.Bernulli (1700-1782) va L.Eyler (1707-1783) katta hissa qo’shganlar. A.V.Gadolin (1828-1892), D.I.Juravskiy (1821-1891), X.S.Golovin (1844- 1904), F.Yasinskiy (1856-1899), I.G.Bubnov (1872-1919) va boshqalarning ishlari ham katta ahamiyatga egadir.
XX asrda materiallar qarshiligi fanining rivojlanishida katta hissa qo’shgan o’zbek olimlari: M . T . O’razboyev, X. A. Raxmatulin, X. X. Usmonxodjayev, T. R. Rashidov,… Ms Bulardan boshqa Materiallar qarshiligi fani rivojiga o’z hissasini qo’shgan yana qaysi Sharq olimlarni bilasiz? Mv Sharq va O’rta Osiyo olimlarining Materiallar qarshiligi faniga qo’shgan hissalari to’g’risida to’laroq ma’lumotga qanday ega bo’lish mumkin? 1. Asosiy tushunchalar va ta’riflar. Har bir jismda unga q’yilgan kuchlar ta’siridan uning zarralarining o’zaro joylashuvi o’zgaradi, odatda, uning o’lchamlari, hajmi va shakli o’zgaradi, lekin bunda uning tarkibidagi moddalarning umumiy miqdori o’zgarmaganligi tufayli, uning massasi o’zgarmasdan qoladi. Bunday holda jism deformatsiyalangan deyiladi. Deformatsiya deganda, odatda, jism o’lchamlari va shaklining o’zgarishiga olib keluvchi jism zarralari o’zaro joylashish holatining o’zgarishi tushuniladi. Deformatsiyani hosil qiluvchi kuchlarni asta-sekin kamaytirib, keyinchalik butunlay yo’qotilsa, jism o’zining dastlabki shaklini olishga intiladi. Deformatsiya butunlay yoki qisman yo’qoladi. Jismlarning tashqi kuch ta’siri ostida deformatsiyalanib, kuch ta’siri yo’qotilgach, o’zining dastlabki holatiga qaytish xossasi elastiklik deyiladi. Kuch olinishi bilan deformatsiyaning yo’qolgan qismi elastik deformatsiya deb, qoladigan qismi esa qoldiq deformatsiya deb ataladi. Qoldiq deformatsiyaning paydo bo’lishi jismning plastikligi bilan bog’liqdir. Agar tashqi kuch ta’siri olingach, deformatsiya tamomila yo’qolsa jism absolyut elastik deb ataladi. “Materiallar qarshiligi” kursida quyidagi xossalarga ega bo’lagan ideal jism o’rganiladi, bu jism yaxlit (g’ovaksiz) va bir jinsli deb qaraladi. Bu cheksiz kichik
hajmda istalgan nuqta atrofida olingan material xossalari nuqtaning o’rniga bog’liq emasligini bildiradi; jism absolyut elastik hisoblanadi. Bazi masalalarda bu farazlardan chetga chiqish mumkin, bunday hollarda maxsus tushuntirish beriladi. Shuningdek, material elastik izotrop deb hisoblanadi, boshqacha qilib aytganda materialning elastik xossalari barcha yunalishlarda bir xil bo’ladi. Fizik-mexanik xossalari turli yunalishda har xil bo’lgan materiallar anizotrop materiallar deb ataladi. Yog’och, faner,armaturalangan tolali plastmassalar anizotrop materiallardir. Ma’lum yo’nalishlarda bir xil fizik- mexanik xossalarga ega bo’lgan materiallar ortotrop materillar deyiladi. Prokat po’lat, sovuqlayin tortilgan sim va boshqalar shunday materiallar jumlasiga kiradi. 3. Qurilmalar qismlarining hisob sxemalari. Materiallar qarshiligida oddiy shaklli jismlarning deformatsiyasi o’rganiladi. Amalda esa muhandislik qurilmalari murakkab shaklli bo’ladi, ularning alohida qismlarini sxemalashtirib oddiy shaklli ko’rinishga keltiriladi. Bunday jismlar jumlasiga g’o’la (brus), plastinka va qobiqlar kiradi. G’o’la – uzunligi ancha katta bo’lgan jism bo’lib, unung o’qi va ko’ndalang kesimi g’o’laning geometrik tavsifi hisoblanadi. G’o’la o’qi-ko’ndalang kesimining og’irlik markazlarini tutashtiruvchi bo’ladi. (1-rasm, a,b) o’qi to’g’ri chiziqli g’o’la sterjen deyiladi. Plastinka – qalinligi boshqa ikki o’lchamidan ancha kichik bo’lgan jism (1- rasm, c). Qobiq – bir-biriga yaqin joylashgan ikki egri chiziqli sirt bilan cheklangan jism (1-rasm, d).
Ms Qurilmalarni sxemalashtirishda tayanchlar qanday rol uynaydi? 4. Ichki va tashqi kuchlarni tasniflash. Qo’yilish shartiga ko’ra kuchlar hajmiy va sirt kuchlariga bo’linadi. Hajmiy kuchlar jismning butun hajmiga tarqaladi va uning har bir nuqtasiga qo’yiladi. Hajmiy kuchlarga xususiy og’irlik, inertsiya kuchlari, magnetism kuchlari va boshqalar kiradi (N/m3) da o’lchanadi. Sirt kuchlar konstruksiya sirtki uchastkalariga qo’yilgan bo’lib, ular to’plangan va tarqoq kuchlarga bo’linadi. Konstruksiyaning juda kichik yuzasiga, ya’ni nuqtaga ta’sir qiladigan to’plangan kuchlar P (2-rasm, a) deyiladi. Ular Nyutonlarda (N) o'lchanadi. 2-rasm Biror uzunlik yoki yuzaga uzluksiz qo’yilgan kuch (2-rasm, b, c) tarqoq kuchlardir, ularning asosiy ta’rifi uning jadalligi hisoblanadi. Birinchi holda kuch jadalligi q metrga nyuton (N/m) da, ikkinchi holda kuch jadalligi P kvadrat metrga nyutondir (N /m2) da o’lchanadi. Kuchlarni sxemalashtirganimizda to’plangan momentlar kuchlar jufti m paydo bo’ladi (2-rasn, d), ular metrga nyutonlar (Nm ) da o’lchanadi. Kuchlar vaqt bo’yicha o’zgarish tarziga ko’ra, statik va dinamik kuchlarga bo’linadi. Jismga asta-sekinlik bilan qo’yiladigan, jismni tebratmagan holda noldan eng yuqori qiymatigacha o’sib borib, keyin o’zgarmay qoladigan kuch statik kuch deyiladi.