Les 1 1356876
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 38

les 1 PowerPoint PPT Presentation


  • 94 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

A. F s ·cos 71,6°. B. 2 kN. D V. C. 280. F s. F s ·sin 71,6°. D H. 400. E. 740. Sterkteleer … leuk !. les 1 . Inleiding. Waarom dit vak?. sterkteleer. materiaalkunde, chemie. voorkomen van falenvoorbeelden breukCD-doosje, bureaustoelen verbuigenslag in je wiel

Download Presentation

les 1

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Les 1 1356876

A

Fs·cos 71,6°

B

2 kN

DV

C

280

Fs

Fs·sin 71,6°

DH

400

E

740

Sterkteleer … leuk !

les 1

Inleiding

les 1


Waarom dit vak

Waarom dit vak?

sterkteleer

materiaalkunde,

chemie

  • voorkomen van falenvoorbeelden

    • breukCD-doosje, bureaustoelen

    • verbuigenslag in je wiel

    • loslaten verbindingenmeubels “uit de lijm”

    • “lelijk worden”verkleuren, dof worden, krassen

  • voorkomen van te slappe producten

    • ergernis, gammelheid, afbreuk gebruiksgemak, imagoschade

les 1


Succesfactoren bij industri le gebruiksproducten

Succesfactoren bij industriële gebruiksproducten

veiligheid

milieu

gebruiksgemak

vormgeving

functionaliteit

marketing en

promotie

duurzaamheid

prijs/prestatie-verhouding

les 1


De drie belangrijkste sterkte eigenschappen

De drie belangrijkste sterkte-eigenschappen

Producten (constructies) moeten altijd

  • Sterk genoeg zijn

  • Stijf genoeg zijn

  • Stabiel zijn

Sterkte van een constructie

De weerstand tegen breuk of blijvende vervorming

Stijfheid van een constructie

De weerstand tegen elastische vervorming

Stabiliteit van een constructie

De weerstand tegen knik (wordt later behandeld)

les 1


Onthouden

Onthouden!

= elastische vervorming

= plastische vervorming

= “doorveren“

= “verbuigen”

Tijdelijke vervorming

Blijvende vervorming

les 1


Sterkte

Sterkte

Sterkte van een constructie

De weerstand tegen breuk of blijvende vervorming

  • Voorkomen van breuk:

  • veiligheid

les 1


Sterkte1

Sterkte

Sterkte van een constructie

De weerstand tegen breuk of blijvende vervorming

  • Voorkomen van breuk:

  • veiligheid

  • duurzaamheid

vermoeiingsbreuk in borstelverstelling van stofzuigermondstuk

les 1


Sterkte2

Sterkte

Sterkte van een constructie

De weerstand tegen breuk of blijvende vervorming

  • Onvoldoende duurzaamheid leidt tot:

  • kapitaalverlies

  • ergernis / schade merkimago

  • milieuvervuiling

les 1


Stijfheid

Stijfheid

Stijfheid van een constructie

De weerstand tegen elastische vervorming

  • Te slappe constructies:

  • verminderen het gebruiksgemak

  • doen afbreuk aan kwaliteitsgevoel

les 1


Stijfheid1

Stijfheid

Stijfheid van een constructie

De weerstand tegen elastische vervorming

  • Te slappe constructies:

  • verminderen het gebruiksgemak

  • doen afbreuk aan kwaliteitsgevoel

  • maken het gebruik vermoeiender

les 1


De prijs die je betaalt

De prijs die je betaalt

  • Meer materiaal levert

  • meer sterkte

  • meer stijfheid

  • meer stabiliteit

  • … maar kost

  • meer kilo’s!

sterkte

stijfheid

stabiliteit

kg’s

les 1


Oefening denken als gewichtseconoom

Oefening: denken als gewichtseconoom

eikenhout

  • Programma van eisen:

  • benodigde uitsteeklengte 1,20 m

  • er mag niet meer dan 14,4 kg eikenhout in verwerkt zijn

  • Gevraagd:

  • herontwerp de balk zodat hij stijver en sterker wordt

  • maak een nette maatschets op A4

V = L x B x H (m)

= 1,2 x 0,3 x 0,04 = 0,0144 m3

massa ca. 14,4 kg

les 1


Fem berekening

FEM-berekening

les 1


Ontwerper als gewichtseconoom

Ontwerper als gewichtseconoom

  • Gewicht besparen betekent:

  • verbetering van

    • gebruiksgemak

    • prestatie

  • besparing van

    • brandstof / energie

    • materiaal bij (spuit)gietprocessen

    • verpakking- en transportkosten

http://www.recaro-as.com

les 1


Gewichtsbesparing bij spuitgietwerk

Gewichtsbesparing bij spuitgietwerk

  • Dun wandig ontwerpen levert:

  • materiaalbesparing (prijzen vanaf € 1 / kg granulaat)

  • cyclus tijdverkorting

les 1


Leonardo da vinci

Leonardo da Vinci

eerste trekproeven

les 1


Galileo galilei

Galileo Galilei

eerste proeven met buiging

les 1


Kracht

Kracht

  • Kracht wordt gemeten in Newton (N)

  • Kan bijvoorbeeld met een veerunster

  • 1 Newton is de kracht die een voorwerp met een massa van 1 kg een versnelling geeft van 1 m/s2.

  • kracht wordt voorgesteld door een vector (pijl)

les 1


Les 1 1356876

Krachten

werklijn van F

F

a

a

  • Voor te stellen door een vector (=pijl)

  • Een kracht F heeft:

  • een grootte, soms voorgesteld door zijn lengte

  • een richting

  • een aangrijpingspunt a

De denkbeeldige, oneindig lange lijn waarop een kracht ligt noem je zijn werklijn. Deze teken je meestal niet.

Verplaatsen langs werklijn

Een kracht mag je langs zijn werklijn verplaatsen, zonder dat zijn werking daardoor verandert.

les 1


Trekstaaf

Trekstaaf

Stel een staaf met een diameter van 5 mm breekt bij een belasting van 500 N.

500 N

les 1


Trekstaaf1

Trekstaaf

Bij welke belasting (kracht) breken twee parallelle staven?

1000 N

les 1


Spanning

Spanning

32 N

32 N

les 1


Spanning1

Spanning

32 N

4 mm

32 N

4 mm

les 1


Spanning2

Spanning

32 N

8 N (4x)

2 mm

2 mm

les 1


Spanning3

Spanning

32 N

2 N (16x)

1 mm

1 mm

les 1


Spanning4

Spanning

32 N

2 N (16x)

1 mm

1 mm

  • Spanning

  • Intensiteit van de inwendige krachten

  • Kracht die op 1 mm2 van de doorsnede werkt

  • Wanneer de spanning in het materiaal groter wordt dan de bezwijkspanning, zal het breken!

  • Formule

  • formule:

  • heet “sigma”

  • eenheid van spanning: N/mm2 = MPa

les 1


Spanning hangt af van het vlak van de doorsnede

Spanning hangt af van het vlak van de doorsnede

A

B

100 N

100 N

A

B

A

B

100 N

100 N

B

A

les 1


Spanningen in een prismatische staaf

Spanningen in een prismatische staaf

Een staaf die overal de dezelfde dwarsdoorsnede heeft noemen we in de sterkteleer een prismatische staaf.

Deze staaf is dus niet-prismatisch.

les 1


Begrip treksterkte

Begrip treksterkte

  • Een staaf gaat kapot wanneer de spanning een bepaalde waarde overschrijdt.

  • Deze waarde noemen we de treksterkte.

  • Beter zou zijn “breekspanning”

  • engels: “ultimate stress”

  • symbool:

les 1


Begrip treksterkte1

Begrip treksterkte

  • De spanning waarbij een trekstaaf breekt heeft niets met de vorm (lengte, vorm en oppervlakte van de doorsnede) te maken, maar alleen met het materiaal

  • We noemen treksterkte daarom een materiaaleigenschap.

les 1


Treksterktes van enkele materialen

Treksterktes van enkele materialen

les 1


Berekening breekkracht max belasting

Berekening breekkracht / max. belasting

Hoeveel kan een staaf dragen als het materiaal bekend is?

spanning:

treksterkte

“breekkracht”

les 1


Berekening breekkracht max belasting1

Berekening breekkracht / max. belasting

spanning:

Geen breuk wanneer:

les 1


Les 1 1356876

Oefening 1

Kan deze auto opgehangen worden aan een rond kunststof staafje met een diameter van 20 mm?

Materiaal: Terblend® N NG-02 | (ABS+PA6)-GF8

Datablad: zie website BASF Campus®

m=855 kg

les 1


Les 1 1356876

Oefening 2

  • Een liftkooi van 500 kg hangt aan een massieve staalkabel met een lengte van 80 m en een diameter van 8 mm.

  • de kabel is gemaakt van staal met een treksterkte van 360 MPa

  • Hoeveel mensen van 70 kg kan de liftkooi dragen, wanneer we de spanning in de kabel tot maximaal 180 MPa willen laten oplopen? (dit noemen we de toelaatbare spanning)

veiligheidsfactor of kortweg veiligheid

veiligheidsmarge

les 1


Keuze veiligheidsfactor n

Keuze veiligheidsfactor n

De veiligheidsfactor bepaalt de ontwerper. De keuze wordt bepaald door:

  • De onzekerheid in de te verwachten belasting

  • De onzekerheid in de kwaliteit van het materiaal

  • Mogelijkheid tot periodieke controle

  • Wat staat er op het spel?

  • Soms: wettelijke eisen (vliegtuigen, schepen)

    Wat zou de veiligheidsfactor van een vliegtuig zijn?

les 1


Oefening 3

Oefening 3

  • Een bar hangt aan 4 massieve staalkabels aan het plafond.

  • De bar weegt, inclusief alles, 400 kg.

  • De kabels hangen aan stalen haken.

  • Treksterkte staal is 200 MPa

  • Wat voor ophanghaken moet ik gebruiken (welke diameter) wanneer ik een veiligheid van 3 wil aanhouden?

les 1


Les 1 1356876

Krachten

Kracht

Oorzaak van het ontstaan of veranderen van een beweging

  • De eerste Wet van Newton:

  • Wanneer op een voorwerp geen kracht wordt uitgeoefend zal:

  • het stil blijven liggen (als het al stil lag)

  • met constante snelheid blijven bewegen (als het al met constante snelheid bewoog)

  • Anders gezegd: wanneer er op een voorwerp geen kracht wordt uitgeoefend zal het volharden in zijn bewegingstoestand.

les 1


  • Login