Механическое воздействие это кратко

Обновлено: 05.07.2024

При механическом воздействии в результате действия кинетической энергии возникают разрушения или повреждения биологических организмов, материальных объектов, природных ландшафтов. Это наиболее распространенный вид воздействия при природных и техногенных бедствиях. Примерами поражающих факторов механического характера могут быть воздушная и гидродинамическая ударная волна и потоки, сейсмические толчки, воздействие масс породы и снега, падающих конструкций, разлетающихся осколков и т. п.

Тепловое воздействие

При тепловом воздействии происходят воспламенение, сгорание, обугливание, ожоги, удушение продуктами сгорания. Основные поражающие факторы при этом — пламя, высокие температуры и отравляющее действие продуктов сгорания.

Радиационное воздействие

Следствиями радиационного воздействия являются ионизация клеточных структур организмов, лучевая болезнь, другие, в том числе генетические изменения в тканях, радиоактивное загрязнение различных объектов и природной среды. Основной поражающий фактор при радиационном воздействии — ионизирующее излучение.

Химическое воздействие

Химическое воздействие вызывает отравление и ожоги организмов, заражение суши, воды и воздуха, различных материальных объектов, в том числе, продуктов питания, сельскохозяйственного сырья и фуража, а также долговременные нарушения в органах и системах организмов. Основным поражающим фактором при этом является отравляющее действие аварийно химически опасных веществ.

Классификация чрезвычайных ситуаций

По источникам возникновения чрезвычайные ситуации делятся на природные, техногенные и биолого-социальные.

По данным МЧС, в нашей стране ежегодно происходит 300- 350 стихийных бедствий и свыше 600 техногенных аварий. В последние годы количество и масштабы последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий становятся все более опасными для населения, окружающей среды и экономики страны.

Тепловое воздействие

Радиационное воздействие

Химическое воздействие

Классификация чрезвычайных ситуаций

По источникам возникновения чрезвычайные ситуации делятся на природные, техногенные и биолого-социальные.

Изложены основные понятия и определения статики – раздела теоретической механики. Рассмотрена основная задача статики и область ее применения. Даны определения, связанные с системами тел, кинематическим состоянием тела и действующими силами.

Определение статики

Статика – это раздел теоретической механики, в котором изучаются условия равновесия материальных тел, находящихся под действием сил, а также методы преобразования сил в эквивалентные системы для упрощения расчетов.

Собственно условия равновесия твердого тела представляют собой систему векторных уравнений:
векторная сумма сил, приложенных к телу равна нулю:
(1) ;
векторная сумма моментов этих сил относительно произвольного неподвижного центра O равна нулю:
(2) .
Нередко приложенные к телу силы распределены таким образом, что исследование этих уравнений представляет собой довольно громоздкую задачу. Например силы, возникающие в следствие земного притяжения, распределены по всем точкам тела пропорционально их массам. Для исследования приведенных выше уравнений нам пришлось бы учитывать бесконечное их число, действующих на каждую частицу тела. Но решение этой задачи можно упростить, если вместо реальных сил тяжести ввести расчетный вектор, равный сумме сил тяжести отдельных его частей, приложенный к центру масс. При этом мы заменим бесконечное число сил одной расчетной силой тяжести и получим, как говорят, эквивалентную систему сил. Суть такой замены состоит в том, что она позволяет упростить расчеты, не изменяя решений уравнений (1) и (2).

Таким образом, основной задачей статики является установление законов преобразования системы сил в эквивалентные системы с целью упрощения расчетов для решений уравнений равновесия.

Методы статики применяются не только для изучения неподвижных тел, но и для движущихся. Это связано с тем, что если заменить исходную систему сил на эквивалентную, то законы движения тела, или как говорят, кинематическое состояние тела, от этого не изменится. Поэтому методы статики применяются к любым механическим системам, состоящих из точек и твердых тел независимо от того, покоятся они или совершают движение. Эти методы позволяют привести исходную систему сил к эквивалентной с целью упрощения расчетов. Таким образом силы в статике и в теоретической механике являются чисто расчетными величинами. Они могут отличаться от реальных сил, действующих на тела, которые применяются в физике или теории упругости. Все эти методы применяются только к абсолютно твердым телам, пренебрегая возможными деформациями внутри самих тел.

Определения тел

Материальное тело – это некоторое количество вещества, которое заполняет какой-нибудь объем в пространстве и имеет границу.

Заметим, что под это определение подходит и твердое тело, и жидкость, и газ, заключенный в определенный объем.

Материальная точка – это материальное тело, обладающее массой, но размерами которого, в данных условиях, можно пренебречь.

Понятие материальной точки является моделью или упрощением. В одних задачах тело можно считать материальной точкой. В других задачах – это же тело считать точкой нельзя. Например, при изучении движения Земли вокруг Солнца, Землю, и Солнце можно считать материальными точками. Но в задачах, связанных с выведением спутников на орбиту, пренебрегать размерами Земли и строением ее атмосферы уже нельзя.

Положение материальной точки полностью описывается ее тремя координатами x, y, z , которые образуют некоторый вектор , проведенный из начала O заранее выбранной прямоугольной системы координат Oxyz в точку с координатами .

Твердое тело, или абсолютно твердое тело – это материальное тело, в котором расстояния между любыми точками остаются неизменными, даже при воздействии любых сил.

В статике и теоретической механике, если это особо не оговорено, все тела считаются абсолютно твердыми. Исключение составляют пружины. Но теоретическая механика не изучает состояние их деформации, а лишь использует законы (в частности закон Гука), установленные методами теории упругости и смежных наук.

Механическая система – это совокупность взаимодействующих между собой материальных тел, в котором положение и движение каждого тела зависят от положения и движения других материальных тел этой системы.

Кинематическое состояние

Состояние покоя – это состояние тела, при котором скорости всех его точек, относительно выбранной системы координат, равны нулю. При этом координаты всех точек имеют постоянные, не зависящие от времени значения.

Состояние движения тела – это состояние тела, при котором существуют его точки, которые движутся относительно выбранной системы координат с отличной от нуля скоростью.

Кинематическое состояние тела – это состояние покоя или движения. Два кинематических состояния тела считаются одинаковыми или равными, если закон движения любой точки в первом кинематическом состоянии совпадает с законом движения той же точки во втором состоянии.

Механическое воздействие

Механическое воздействие одного тела на другое – это такое воздействие, в результате которого могут происходить изменения скоростей точек тел без изменения их химического состава. Механическое воздействие может происходить при соприкосновении тел или на расстоянии – в результате действия электромагнитных или гравитационных полей.

Также действие пружины часто рассматривают как действие потенциального поля.

Сила – это мера механического воздействия тел, в результате которого свободное тело получает ускорение относительно инерциальной системы отсчета.

Действие силы на тело определяется двумя векторами – собственно вектором силы и точкой приложения A этой силы к телу. Точку приложения A также можно представить вектором , проведенным из начала отсчета O системы координат в точку A . В прямоугольной системе координат Oxyz , вектор задается тремя проекциями силы на оси координат. Как и всякий вектор, он имеет модуль и направление. Вектор также имеет модуль и направление. Но они зависят от выбора системы координат, поэтому особого физического смысла не имеют. В то время, как модуль силы определяет интенсивность механического воздействия и не зависит от выбора системы координат. Направление вектора силы относительно тела также не зависит от выбора системы отсчета.

Обычно силу обозначают как вектор . Но вектор в математике – это три числа: его проекции на оси системы координат . В теоретической механике важное значение имеет точка приложения силы. Поэтому под силой обычно подразумевают два вектора – саму силу , и точку ее приложения .

Линия действия силы – это прямая, параллельная вектору силы, проходящая через ее точку приложения.

На рисунке прямая BC – это линия действия силы F , приложенной в точке A . В статике, точку приложения силы можно перемещать вдоль ее линии действия, поскольку такое преобразование не меняет уравнений равновесия. А вот при изучении деформаций, перемещать точку приложения нельзя. В связи с этим вводят следующие определения.

Связанный вектор – это вектор, приложенный к определенной точке и не допускающий переноса в другие точки.

Скользящий вектор – это вектор, точку приложения которого можно перемещать вдоль линии его действия.

Свободный вектор – это вектор, точку приложения которого можно помещать в любую точку пространства.

Такм образом, если мы изучаем деформации в теле, то все приложенные к нему силы являются связанными векторами.
Но в задачах теоретической механики, мы изучаем скорости движения тел, считая их твердыми. Перемещение точки приложения силы вдоль линии ее действия не меняет уравнений движения. Поэтому силы в теоретической механике являются скользящими векторами.
Момент пары сил и угловая скорость вращения тела являются примерами свободных векторов.

Системы сил

Система сил – это совокупность нескольких сил, действующих на данное тело или систему тел.

Эквивалентные системы сил – это системы сил, под действием которых твердое тело находится в одинаковых кинематических состояниях ⇑.

Равнодействующая сила – это сила, эквивалентная некоторой системе сил.

Система взаимно уравновешивающихся сил – это система сил, которая не меняет кинематическое состояние ⇑ тела.

Внешние силы, действующие на механическую систему – это силы, действующие на тела рассматриваемой системы со стороны тел, не входящих в эту систему.

Внутренние силы, действующие на механическую систему – это силы, действующие на тела рассматриваемой системы со стороны тел, входящих в эту систему.

Например, если в качестве механической системы мы возьмем стол с лежащей на нем книгой, то силы тяжести, действующие на оба тела и сила давления поверхности пола на стол, являются внешними силами. А сила давления книги на стол и сила давления стола на книгу будут внутренними.

Механические воздействия принято делить на три класса: а) линейные перегрузки; б) вибрационные воздействия; в) ударные воздействия.

Линейные перегрузки

Линейными перегрузками называются кинематические воздействия, возникающие при ускоренном движении источника. Существенные линейные перегрузки возникают на транспортных машинах, в особенности на летательных аппаратах, при увеличении скорости, торможении, а также при различных маневрах летательного аппарата (вираж, разворот).

Рис. 2. Закон изменения линейной перегрузки

Рис. 3. Характеристика гармонических кинематических воздействий

Основными характеристиками линейных перегрузок являются постоянное ускорение (рис. 2) и максимальная скорость нарастания ускорения называемая резкостью или градиентом ускорения.

Вибрационные воздействия

Кинематические и силовые вибрационные воздействия являются колебательными процессами. Силовые воздействия характеризуются функциями времени, выражающими составляющие сил или моментов сил, действующих на объект или кинематические воздействия характеризуются ускорениями точек источника, связанных с объектом их скоростями и перемещениями

Вибрационные воздействия делятся на стационарные и нестационарные. Простейшим видом стационарного вибрационного воздействия является гармоническое:

где силовое или кинематическое воздействие.

Распространенным источником гармонических воздействий являются неуравновешенные детали механизмов, вращающиеся или движущиеся поступательно по гармоническому закону. В некоторых случаях амплитуда и частота гармонического воздействия могут принимать различные значения в зависимости от режима работы источника; например, ротор двигателя может иметь различную скорость вращения при различных рабочих режимах. Силовые воздействия на корпус двигателя, вызванные неуравновешенностью ротора, будут иметь частоту, равную угловой скорости, а их амплитуда (в случае жесткого ротора) пропорциональна квадрату угловой скорости.

Гармоническим воздействиям подвергаются различные технические объекты при вибрационных испытаниях. Гармонические силовые воздействия создаются

механическими, электромагнитными или электродинамическими вибраторами, а гармонические кинематические воздействия — механическими, электродинамическими или гидравлическими вибрационными стендами. Сравнительная простота устройств, воспроизводящих гармонические воздействия, обусловливает широкое распространение испытаний на гармоническую вибрацию. При этом нормативными документами определяются диапазон изменения частоты вибрационного воздействия и значение амплитуд в этом частотном диапазоне. График, задающий гармоническое кинематическое воздействие (рис. 3), строится обычно в логарифмических координатах; при этом степенные зависимости амплитуды от частоты изображаются отрезками прямых.

О кинематических характеристиках гармонических котебаннй и их комплексном представлении см. т. 1, гл. I, параграф 4.

В машинах, содержащих цикловые механизмы, при установившемся движении возникают периодические механические воздействия

Часто в таких системах можно пренебречь влиянием всех гармоник, кроме одной, и считать воздействие гармоническим. Это возможно в тех случаях, когда одна из гармоник (обычно первая) превалирует над остальными или когда одна из гармоник воздействия является резонансной для данного объекта.

При спектральном анализе периодических процессов (см. т. 1, гл. I, параграф 4) можно ограничиться определением коэффициентов Фурье для тех гармоник воздействия, частоты которых попадают в область спектра собственных частот объекта.

На многих современных технических объектах стационарные вибрационные воздействия не являются периодическими, закон их изменения во времени носит нерегулярный, хаотический характер. Основными причинами этой хаотичности являются существование большого числа независимых источников вибрации и нерегулярность некоторых физических процессов, вызывающих появление вибрационных воздействий (например, процессов горения в реактивном двигателе, аэродинамических сил при турбулентности потока и т. п.).

Во многих случаях достаточно адэкватным описанием хаотической вибрации может служить полигармоиическая функция времени

(предполагается, что в вибрационном воздействии постоянная составляющая отсутствует), В частности, таким образом может быть приближенно представлена сумма конечного числа периодических процессов

Нестационарные вибрационные воздействия возбуждаются чаще всего переходными процессами, происходящими в источниках. Например, силовое воздействие на корпус двигателя с неуравновешенным ротором, возникающее при разгоне, может быть приближенно описано выражением

где закон изменения угловой скорости ротора.

При торможении самолета, совершившего посадку, возникают колебания, вызывающие нестационарные вибрационные воздействия на аппаратуру и экипаж самолета.

Сложность представления вибрационных воздействий в виде явных функций времени привела к широкому использованию различных характеристик, отражающих наиболее существенные свойства этих процессов. Характеристиками вибрационного процесса называются функционалы от зависящие от некоторых параметров

Аналогичным образом определиются совместные характеристики процессов

Определение характеристик процессов по записям их реализаций является задачей анализа вибрации (см. т. 5).

Преобразование Фурье. Преобразованием Фурье абсолютно интегрируемого на бесконечном интервале процесса называется комплексная функция со:

называются соответственно косинус-преобразованием и синус-преобразованием. Для процессов (1) — (4) интеграл (8) расходится; для этих процессов под преобразованием Фурье понимается функция

Здесь функционал, равный среднему значению функции, стоящей в скобках, на бесконечном интервале;

Для гармонической функции

Для периодического процесса (2)

Для полигармоиического процесса (3)

В дальнейшем используется также функция

представляющая собой преобразование Фурье на конечном интервале времени. Для полигармонического процесса (3)

Функция приведена на рис. 4.

Спектральные представления (8) и (10) не всегда могут быть использованы для адэкватного описания механических воздействий. Первое из них пригодно лишь для абсолютно интегрируемых, т. е., практически, для затухающих процессов; при использовании второго теряется информация о любых слагаемых воздействия, не состоящих из гармонических компонент. Например, для процесса (5) преобразование (10) тождественно равно нулю. По этой причине используется еще одна форма спектрального представления.

называется амплитудным спектром процесса Функции и связаны формулой Парсеваля:

где называется энергией процесса Выражение

можно рассматривать как энергию некоторого процесса для которого преобразование Фурье определяется следующим образом:

Процесс получается пропусканием процесса через идеальный полосовой фильтр, частотная характеристика которого показана на рис. 5, а (16) есть энергия той части процесса спектр которого лежит в полосе пропускания этого фильтра.

Рис. 5. Частотная характеристика идеального узкополосного фильтра

называется плотной спектральностью энергии процесса х на частоте

Для незатухающего вибрационного воздействия преобразование (8), а следовательно, и амплитудный спектр не существуют, Однако для любого процесса, ограниченного по модулю, существует и конечная величина

которая называется мощностью процесса Для мощности справедливо соотношение

в котором определяется по (12).

называется спектральной плотностью мощности, или короче, спектральной плотностью процесса

Спектральная плотность существует и ограничена для любого незатухающею ограниченного процесса, не содержащего гармонических компонент. Для гармонического процесса (1)

Связь между среднеквадратичным значением процесса и его спектральной плотностью

Если и два процесса, ограниченных в среднеквадратичном, то

называется их взаимной спектральной плотностью. Для получаем

Корреляционное преобразование. Функция

называется корреляционным преобразованием или сверткой процесса Для полигармонического процесса (3)

Таким образом, при корреляционном преобразовании как и при переходе к спектральной плотности процесса, теряется информация о фазах отдельных

гармонических компонент. Для процесса, не содержащего гармонических компонент,

Корреляционное преобразование и спектральная плотность процесса связаны между собой преобразованием Фурье:

При достигает максимального значения!

Функция распределения и плотность распределения. Функцией распределения механического воздействия называется относительная продолжительность интервалов времени, в течение которых При этом

где единичная функция, Производная

называется плотностью распределения процесса Если некоторая ограниченная функция, то

где и наименьшее и наибольшее значения

Наибольший практический интерес представляют моментные характеристики вибрационных воздействий, являющиеся средними значениями целых степеней от

В силу сделанного ранее предположения

Функция распределения процесса совпадает с функцией распределения случайной величины — значения при случайном выборе если случайная величина, значения которой равномерно распределены на бесконечном интервале). Поэтому обладает всеми свойствами плотности распределения случайной величины. В частности,

Уничтожение (гибель), повреждение, утрата застрахованного имущества в результате механического воздействия внешних сил, таких как буря, ураган, смерч, тайфун, землетрясение, просадка грунта, падение деревьев (стволов), взрыв паровых котлов, топливных хранилищ, машин и аппаратов,.

Известно что в природе все взаимосвязанно и исчезновение одний видов может привести к исчезновению других?

Известно что в природе все взаимосвязанно и исчезновение одний видов может привести к исчезновению других.

Приведите примеры такого отрицательного воздействия человека на биоценозы.

Функции механической ткани, виды механической ткани Помогите?

Функции механической ткани, виды механической ткани Помогите!

Слой, защищающий верхнюю часть зуба от механических воздействий, – это 1) эмаль 2) пульпа 3) цемент 4) дентин?

Слой, защищающий верхнюю часть зуба от механических воздействий, – это 1) эмаль 2) пульпа 3) цемент 4) дентин.

Перечислите оптические и механические части микроскопа оптических 3 механических 5?

Перечислите оптические и механические части микроскопа оптических 3 механических 5.

Почему хитиновый покров у членистоногих называют наружным скелетом?

1) обладает большой прочностью 2) предохраняет тело от потери воды 3) служит опорой для прикрепляемых к нему мышц 4) защищает тело от механических и химических воздействий.

Что такое ткани растений?

Для чего служат папоротникам проводящие и механические ткани?

Что такое покровная ткань и механическая ткань?

Как воздействует зима на жизнь растений ?

Воздействие человека на природу?

Воздействие человека на природу.

Что такое?

Часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них воздействие - это.

На этой странице сайта вы найдете ответы на вопрос Что такое механическое воздействие?, относящийся к категории Биология. Сложность вопроса соответствует базовым знаниям учеников 5 - 9 классов. Для получения дополнительной информации найдите другие вопросы, относящимися к данной тематике, с помощью поисковой системы. Или сформулируйте новый вопрос: нажмите кнопку вверху страницы, и задайте нужный запрос с помощью ключевых слов, отвечающих вашим критериям. Общайтесь с посетителями страницы, обсуждайте тему. Возможно, их ответы помогут найти нужную информацию.

План : 1) Роберт Гук английский естествоиспытатель 2)открытия Роберт Гука 3)изобретения 4)достижения Ро́берт Гук английский естествоиспытатель, учёный - энциклопедист. Гука смело можно назвать одним из отцов физики, в особенности экспериментальной, ..

Ладимир Вернадский родился в Санкт - Петербурге 28 февраля (12 марта по новому стилю) 1863 года в либерально - дворянской семье. Владимир Вернадский был троюродным братом известного русского писателя Владимира Короленко. В структуре биосферы Вернад..

При отсутствии света будет питаться органическими веществами, как животное.

Она будет образовывать защитную пленку.

С такими же генами и будет. Будет карлик с такой же патологией, что и родители. Ну а если будет нормальный, то гены и патология в последствии даст о себе знать.

Т = а = 150 150 + 150 = 300 ц + г = 1200 - 300 = 900 ц = г = 900 / 2 = 450.

Наследственность организма определяется набором генов (геномом). Ген — это участок молекулы ДНК, локализованный в хромосомах. Молекула ДНК состоит из двух спирально закрученных вокруг общей оси длинных полинуклеотидных цепей. Отдельные нукле - оти..

1) за 2 часа 6 бактерий 2) за 5 часов 15 бактерий.

1А 2Г 3Б 4Б 5В 6ГБВА ВОТ ТАК.

Тип химических элементов - макроэлементы( составляет 99%) Все вышеперечисленные вещества относятся к 1 группе макроэлементов.

© 2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.

Читайте также: