Tehnička mehanika i otpornost materijala
Ovaj dio ispituje ravnotežu, reakcije, unutarnje sile, naprezanja, deformacije, izvijanje i osnove dinamike. Cilj je pokazati ispravan model, jedinice i kontrolu rezultata, a ne samo primjenu formule.
Pravila
- Za kruto tijelo u ravnini vrijede tri uvjeta ravnoteže: ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣM = 0.
- Unutarnje sile određuju se metodom presjeka; dijagrami M, V i N moraju se poklapati s opterećenjem i rubnim uvjetima.
- Normalno naprezanje pri savijanju je σ = M/W; posmično naprezanje ovisi o obliku presjeka i raspodjeli posmika.
- Deformacije se računaju iz krutosti; progib je funkcija opterećenja, raspona i EI, a ne samo momenta.
- Kod vitkih tlačnih elemenata mjerodavno je izvijanje; Eulerovo opterećenje ovisi o EI i efektivnoj duljini.
- Dinamika uvodi masu, krutost i prigušenje; rezonancija nastaje kada se frekvencija pobude približi vlastitoj.
Radni primjer
Prosta greda raspona L = 6 m, jednoliko opterećenje q = 10 kN/m. Mmax = qL²/8 = 10·36/8 = 45 kNm. Ako je W = 500 cm³ = 500 000 mm³, σ = 45·10⁶ Nmm / 500 000 mm³ = 90 MPa. Provjera: moment je u kNm, pa se pretvara u Nmm; bez pretvorbe rezultat je tisuću puta manji.
Zamke
Najčešće se brkaju predznaci i jedinice, zanemaruje se vlastita težina ili pogrešno postavlja os lonca. Kod izvijanja se uzima stvarna umjesto efektivne duljine, a kod dinamike se poistovjećuju statički i dinamički koeficijent.