Diagrame ale presiunii hidrostatice - o reprezentare grafică a distribuției GDD pe figuri plate.
Luați în considerare distribuția solicitărilor normale (GDD) pe peretele plat al unui rezervor cu lichid (Figura 16). Lăsați presiunea atmosferică să acționeze pe suprafața lichidului.
Figura 16 - Diagrama presiunii hidrostatice.
Presiunea pe conturul ABCDE din dreapta este egală cu presiunea atmosferică.
Presiunea atmosferică acționează în partea stângă a conturului AB, și rezervorul de umplere a fluidului și presiunea atmosferică care acționează asupra conturului EVER, care este echilibrat în dreapta.
Apoi, diagrama GSD poate fi reprezentată în cele ce urmează, calculând presiunile excesive la punctele B, C, D, E.
Reprezentând presiunile excesive în fiecare punct de către vectori la o anumită scară, luând în considerare cea de-a doua proprietate a GDD, complotul se compune, depunând valorile presiunii în puncte de-a lungul peretelui.
Diagrama GSD de pe peretele aeronavei este un triunghi; Schimbarea presiunii de-a lungul adâncimii este liniară. Diagrama presiunii pe peretele LED-ului va fi un trapez, deoarece la presiunea punctului C. și presiunea la punctul D. Diagrama de presiune din partea de jos a ED este un dreptunghi, deoarece .
Să considerăm un caz mai complicat, când un perete plan este supus presiunii unui lichid pe ambele părți. În partea stângă, adâncimea este. și în dreapta - (Figura 17). În acest caz, diagramele vor fi două triunghiuri: în stânga - înălțime cu o bază. înălțime corectă. cu o bază.
Figura 18 - Determinarea forței de presiune pe un perete plat.
O forță elementară acționează asupra fiecărui element infinitezimal al zonei. dar presiunea la centrul de greutate este.
Atunci forța elementară.
Forța totală a presiunii asupra întregii zone c0 poate fi obținută prin integrarea pe suprafață:
unde este momentul static al zonei în raport cu axa OX.
Se știe că momentul static al zonei este egal cu produsul coordonatei centrului de greutate pe suprafața figurii:
din care se poate scrie că presiunea hidrostatică totală este:
unde este presiunea la centrul de greutate.
Astfel, forța de presiune hidrostatică pe o suprafață plană este egală cu produsul presiunii hidrostatice la centrul de greutate al acestei suprafețe prin zona sa.
Centrul de presiune este punctul de aplicare al presiunii hidrostatice totale care acționează pe această suprafață.
Pentru a determina poziția centrului de presiune, folosim teorema bine cunoscută a statică: momentul forței rezultante este egal cu suma momentelor forțelor componentelor sale.
Din această expresie se poate găsi coordonatele necesare ale centrului de presiune (punctul D):
unde este momentul de inerție al zonei în raport cu axa OX.
Momentul de inerție față de orice axă poate fi exprimat prin motivația axei centrale (axa care trece prin centrul de greutate al figurii).
unde a este distanța dintre axe (în cazul nostru)
Folosind ecuația relației dintre adâncimea h și coordonata y. obținem o ecuație pentru determinarea adâncimii imersiunii centrului de presiune:
Această expresie arată că centrul de presiune se află întotdeauna sub centrul de greutate (cu excepția presiunii pe plan orizontal, când coincid).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: