Лекции 9-20 Ятель Німецька мова - переклад АМ74 2010

Урок 9

Техт А

Наука опору матеріалів

Наука опору матеріалів - дуже важлива галузь науки, за допомогою якої можуть бути вирішені задачі на доказ надійності несучих конструкцій. Методом опіру матеріалу встановлюється і порівнюється з допустимими та критичними значеннями зусилля матеріалу в частинах конструкції, яким властива здатність до навантаження. Метою дослідження є досягнення безпеки з мінімальними витратами будматеріалів та коштів. Разом с дослідженням напружень, викликаних внутрішніми силами, необхідний контроль деформацій допоміжних компонентів у результаті діючих на них навантажень.

Тверде тіло опирається деформаціям під впливом зовнішніх сил. Поведінка при деформації та опір - властивості матеріалу, які визначають придатність матеріалу для основних будматеріалів. Ці властивості, як і поведінка матеріалів при різних навантаженнях можуть бути достовірно визначені тільки на досвіді. Опір матеріалів базуться на результатах матеріалознавства та дефектоскопії у формі характеристики матеріалів, а також теоретичних похідніх методах розрахунку, і формує фактичний зміст цієї області знань.

Наука опору матеріалів виходить з тіл, що твердо чи пружно деформуються, і визначає математичні відносини, які існують між навантаженнями з одного боку та напруг і деформацій з іншого.

Найпростіші відносини виводяться з припущення про лінійну залежність між напругою і деформацією (закон Гука). На цій основі була розроблена класична теорія пружності. Вона й сьогодні лежить в основі методів розрахунку. Спосіб визначити складніші залежності випливає з цих відносин, так що їх уявлення є необхідним. У задачах на стійкість та граничному аналізі, крім того, знаходить використання теорії гнучкості.

Існують різні види навантажень. Відносно прості навантаження, що виникають з зусиль розтягу, стиску і зрізу.

Трохи складніший, у яких можна визначити напруження і деформації у зв'язку з згинальними моментами, поперечними силами і моментами, що крутять.

У подальшого стабільність випадку критичного навантаження у формі згину, нахилу і випину мають місце більш великі теоретичні превью.

При одночасному виникненні декількох типів навантажень отримані заяви про загальний ефект суперпозиції окремих ефектів.

Урок 9

Техт В

Сили

Сила не може бути безпосередньо поміченою, може бути виявленим і визначеним тільки її вплив.

Сили є векторними величинами. Для однозначного визначення цього необхідні три пункти, а саме, величина, напрямок і лінія прикладення сили. Графічно сили предстають стрілками на плані розташування, на якому визначаються три елементи:

1. Величина сили, виражений у цифрових даних або у довжині стрілок (сили), з використанням масштабу;

2. Напрямок, виражений направленням наконечника стрілки та при використанні в розрахунках за кутом нахилу і за знаком;

3. Розташування точки прикладання сили або по прямій, по якій лежить вектор сили. Пряма називається лінією прикладення сили.

Поки сила не зупиниться в балансі з іншими, вона викликає зміни руху тіла, на який вона впливає. Для стану рівноваги необхідна принаймні ще одна сила, до діє по тій же лінії прикладення сили, але у протилежному напрямі. Діюча (активна) сила приводить опираючу (пасивну) силу у стан балансу. Баланс також може бути встановлений впливом кількох сил. Прикладом може служити балка, на яку впливає сила (сила дії). У точці опору виникає пасивна сила (сила протидії). Поки балка знаходиться у стані спокою, сили перебувають у рівновазі. За цих умов, якщо відома сила дії, може бути обчислена сила протидії. Тому опори розраховують таким чином, щоб вони могли з достатньою надійністю поглинати та переносити силу протидії. Крім того, балка повинна бути обрана так, щоб сила дії могла бути спрямована на підтримку, хоча це не можна дізнатися без безпосереднього досвіду.

Ці приклади в простій формі показують причини і наслідки (сили і протидії), а також періодично виникаючі проблеми статики і опору матеріалів.

Урок 10

Техт А

Фотограмметрія

Уже здавна технології використовують цілковиту точність відтворення речей у фотографії для своїх цілей. Картинне зоображення відносно багатьох операцій і об'єктів не тільки чітке усвідомлення, але й точне вимірювання. Найбільш важлива і найбільш вдала форма застосування фотографічного методу вимірювання відома як фотограмметрія - вимірювання зображення із метою з фотографічних зображень об'єкта визначити його розмір і використовувати в певному співвідношенні масштабів в якості моделі. У залежності від зйомки з різних точок Землі - в горизонтальному напрямку або з літака у вертикальному напрямку, це називається наземною або атмосферною фотограмметрією. Як пристрій для наземних зйомок використовується встановлений на штатив «Phototheodolit»; повітряні знімки зроблені з літаків з «Luftbildkammera». Записи повинні покривати не менше 60% площі. Окремі точки, встановлені за положенням та висотою, так звані опорні точки, які також зображені на фото, є основою для корекції і масштабного формування фотозапису. В приладі для обробки знімків ми бачимо бачимо у об”ємі два зображення, які пов'язані одне з одним. Те, що знаходиться у цьому просторі, відображається як світлова точка - чітко видимий слід у трьох осях системи координат х, у і z, і використовується для відтворення об”ємної моделі. При механічній передачі відстані між контрольними точками використовується (?) спарений стіл для картографування, координатограф, що масштабується вертикальної і горизонтальної проекції. Фотограмметрія - все ще відносно новий процес в геодезії, який зараз знаходиться в стані опрацювання інженерами великої рутинної роботи. Крім того, сьогодні вже не можна отримати необхідної якості з старими традиційними методами. Отже, сьогодні геодезійна зйомка збирається зайняти місце MeЯtrupps, в той час як оцінки та планування переведуть в електронний метод. Фотограмметрія зарекомендувала себе як надійний помічник в отриманні обмеженої площі об'єктів і особливо великомасштабних обстежень для інженерних проектів у проектах доріг, в лісистій і гірській місцевості. Крім того, у багатьох нетопографічних областях фотограмметрія виявилася точним і часом єдино можливим способом вимірювання

Урок 10

Техт В

Наземна фотограмметрія

Ретельне планування та проектування завдань характеризують економічний розвиток майже в кожній країні на Землі. Основою для успішного вирішення цих проблем являються атласи карт чи велокомасштабні плани. Таким чином, інженери-геодезисти - першопрохідники та початківці економічної структури. Це змушує, при різноманітності завдань, застосовувати передові й економічні методи.

Одним із сучасних методів роботи інженера-геодезиста є наземна фотограмметрія. В останні роки вона часто не береться до уваги в своїй важливості, хоч зарекомендувала себе як надійного помічника при зйомці об'єктів обмеженої площі і особливо великомасштабних обстежень для громадянського будівництва у лісовій і гірській місцевості. У гляціології застосовується практично лише цей метод вимірювання.

Раціональність застосування методу наземної фотограмметрії в останні десятиліття постало під сумнів, у результаті сильного розвитку повітряної фотограмметрії будівлі залишилися під пристроями наземного наземної фотограмметрії. Лінійне опрацювання оцінок наземних випробувальних стендів неминуче зробило повітряні зоображення універсальним картографічним засобом. Проте при цьому зменшила економічність процесу. Була необхідністьу наземній фотограмметрії сучасної, економічної оцінки. Так був розроблений новий пристрій - «Стереоавтограф 1318«.

Урок 11

Техт А

Вступ до хімії

Хімія - це галузь науки, яка займається властивостями хімічних елементів у вільному стані і у вигляді хімічних сполук. Чисті хімічні речовини розрізняють на неорганічну та органічну хімію.

До неорганічної хімії відносять всі хімічні сполуки, що не містять вуглецю. (За винятком оксидів і металевих з'єднань вуглецю і солей вугільної кислоти). В основному це похідні від неживої природи. В області неорганічної хімії, зокрема, проводяться дослідження з розробки нових оптичних матеріалів, а також інженерних пластиків і композитних матеріалів.

До органічної хімії відносяться усі сполуки вуглецю і, отже, вона також називається «хімія вуглецевих сполук». В області органічної хімії проводяться спроби створення нових органічних сполук та наполегливо трудяться, щоб створити нові ліки.

Розділами чистої хімії є синтетична хімія та хімія препаратів. Завданням синтетичної хімії є штучне виробництво хімічних сполук з елементів або простих сполук, чи роззщепленням більших сполук. Об'єктом препаративної хімії є виробництво хімічних препаратів.

У прикладній хімії дослідження проводяться узагальнено, що виключно або в основному спрямовано на практичне застосування їх результатів. Це іноді ототожнюють з умовами хімічної індустрії та хімічної технології.

Початки хімії виникли з алхімії, але вже стародавні єгиптяни і вавилоняни мали певні хімічні і технічні знання. Але тільки нові дані про будову атомів на рубежі 20-го століття призвели до прогресивного роз'яснення взаємозв'язку між структурами, властивостями і реакціями окремих речовин.

Урок 11

Техт В

Мета хімічних досліджень

У хімії є місце як фундаментальним дослідженням, так і прикладним. Метою хімічних досліджень є вивчення нових матеріалів, які не зустрічаються в природі, ефективних антибіотиків, особливо світлостійких пігментів і т.д.

Речовини, що їхні перетворення або хімічні реакції вивчаються, можуть мати природне походження, бути взятими з рослинних або тваринних джерел, з світу мінералів, або ж вони можуть бути штучно добутими людиною і привнесені в природу.

Хімія є також наукою про збагачення матеріалів, і може похвалитися значними успіхами в цій області.

Проте не слід забувати і про тіньову сторону цієї науки. Під час хімічного виробництва утворюється багато базових речовин, які в крайніх випадках дуже токсичні для людини і природи. Зрозуміло, що це неправильно: ці речовини попадають у річки, моря, повітря чи землю. Багато що з того, що в даний час виробляється з допомогою хімії - пакувальні матеріали, розчинники, палива і т.д. - через день стануть відходами.

Урок 12

Техт А

Хімічні елементи і хімічні сполуки

Хімічні елементи - речовини, які не можуть бути розкладені за допомогою хімічних методів. Вони складаються з атомів з певним порядковим номером, котрий однаковий з його атомним номером. У періодичній таблиці елементів хімічні елементи розташовані систематично. Вода, наприклад, не хімічний елемент, оскільки вона під дією електричного струму розщеплюється на елементи кисень і водень. На сьогодні відомо 109 елементів, з яких лише 90 трапляються в природі. Решта добувається штучно. Частота виникнення хімічних елементів у найвищому, 16 км завтовшки шару земної кори (включаючи воду та шар атмосфери) дуже різноманітна. На 5 найбільш розповсюджених елементів - кисень (49,50%), кремній (25, 80%), алюміній (7,57%), залізо (4,70%) і кальцій (3,38%), вже припадає 91 відсотків за вагою. Людині потрібно для життєздатності не менше 27 хімічних елементів, у тому числі отрути, такі як миш'як і адгезії. За нормальних умов 11 елементів перебувають у газоподібному, два в рідкому та інші у твердому стані. Проте, змінюючи температуру, вони змінюють і свій агрегатний стан.

Хімічні сполуки є речовинами, в яких принаймні два атоми різних хімічних елементів з'єднані між собою і зазвичай мають зовсім різні властивості. Одним з прикладів є поварена сіль (хлорид натрію), яка складається з токсичних і небезпечних елементів натрію і хлору і має важливе значення для життя. Іншим прикладом є вода - рідина, що складається з двох газів - водню і кисню, разом узятих.

Кількість і тип атомів хімічної сполуки можуть бути підведені в хімічній формулі. Наприклад, в формулі води, Н20, два атоми водню (H) і атом кисню (0) пов'язані у молекулі води. На сьогодні відомо близько 6 млн. органічних сполук і 100 000 неорганічних сполук.

Урок 12

Техт В

ХІМІЯ - вчення про речовинні перетворення матерії

Фрідріх Август Кекуле, один зі старих майстрів хімії, в 1859 року дав таке визначення хімії: "Вчення про речовинні перетворення матерії". Її головною метою є не існуючі речовини, а їхнє минуле і їхнє майбутнє. Відносини тіл до того, що було раніше і до того, що може відбутися, змальовують сам предмет хімії. У цьому визначенні не змінилося за цей час нічого.

Хімія має своє коріння у фармацевтиці, науці з давньою історією.Історично виникнувши з методів алхімії і фармації, хімія з її все більш витонченими методами зараз чимало досягла в таких суміжних областях, як біологія та фізика. Її особлива привабливість полягає в тому, що хімія, як справжня експериментальна наука, вимагає майстерності і знання як практичних, так і інтелектуальних навичок. У хімії, як експериментальної науки, усе залежить від взаємодії розуму і рук.

Урок 13

Техт А

Найважливіший будівельний матеріал сьогодення

Бетон, як й природне каміння, має високу міцність на стиск і незначну міцність на зсув та розтяг. З іншого боку, сталь має високу міцність на розрив.

Замість використання бетону і сталі окремо, їх об”єднали. Так утворився будівельний матеріал бетон.

Принципова новизна залізобетону полягає в тому, що в будівельних елементах в напруженому стані, спричинюваному навантаження на розтяг чи згин, є вставки сталевої арматури чи дроту. Залізобетон, таким чином, композитний матеріал, який заснований на взаємодії між бетоном і сталлю. Тут відмінні властивості обох матеріалів раціонально використовуються разом: бетон приймає силу тиску, сталь - розтягуючі зусилля.

Цей композитний склад таких двох принципово різних матеріалів, як бетон і сталь, в основному базується на наступних трьох властивостях:

1. Два матеріали міцно зкріпляються разом.

2. Обидва матеріали мають приблизно рівні коефіцієнти теплового розширення *.

3. Для стальної арматури забезпечується достатня антикорозійна стійкість.

Сьогодні залізобетон - основний будівельний матеріал в усіх галузях громадянського будівництва. Він підходить для виробництва великих безшовних бетонних фундаментів, які знаходяться в грунті і воді, гребель, в будівництві доріг і транспортних споруд, а також в малих конструкціях в житлових і корпоративних будівлях.

Промисловий дизайн, заснований головним чином на виготовленні готової частин і встановленні їх на місці будівництва на місці, знайшов залізобетону різнобічні сфери застосування.

Щоб досягти кращої міцності сталі, необхідно піддати сталь попередній напрузі. Попередньо напружену сталь монтують у бетон, що тепер називається попередньо напружений бетон. Після тужавіння бетону і послаблення зажимного апарату сталева арматура намагається повернутися в свої колишні позиції. Тоді бетон кладуть під тиск. Напруга тиску знижує напруження розтягу в бетоні настільки сильно, що бетон виходить без тріщин.

Серед важливих переваг залізобетону є: велика вантажопідйомність, пожежна безпека, зносостійкість, економічна ефективність.

Економічність є однією з основних переваг залізобетону. У порівнянні з чистими сталевими конструкціями його використання приводить до значної економії сталі. Існує також можливість значною мірою використовувати наявні на місці будівельні матеріали (пісок, гравій та ін.).

Витрати на утримання практично повністю відпадають.

Урок 13

Техт В

Розвиток залізобетонобудівництва

Бетонні конструкції походять від відкриття портлендського цементу в першій половині 19-го століття. При цьому йшлося про морські і портові споруди, для яких ще й сьогодні використовується неармований бетон.

Перші спроби поєднати цементобетон зі стальними прутами були в Франції. У 1855 році Ламбот побудував човен із бетонних плит, армованих залізом. У січні 1861 року Моньє створив горщик для рослин з бетону та залізних прутів. Він вважається винахідником залізобетону. Моньє був садівником за професією.

Перевагу залізобетонних буматеріалів дуже швидко усвідомили, і він набув надзвичайно широкого і швидкого поширення у всіх країнах.

Надзвичайно великі перспективи були відкриті для залізобетону після другої світової війни. Швидка відбудова зруйнованих міста і велика потреба в житлі вдихнула життя в індустріалізацію в будівництві . Індустріалізації будівництва потрібна розробка і виробництво елементів із залізобетону.

Таким чином, залізобетон став одним з найголовніших будівельних матеріалів нашого часу. Сьогодні з залізобетону виготовляються різні предмети.

Залізобетон має широке застосування в стелях, балках, колонах, стінах і іншіх елементах.