А правда ли што лом легче сломать чем трубу того же диаметра

[LOM]

По крайней мере ИИ считает так. GPT-4o. При нулевом внутреннем диаметре (лом) усилие начинает возрастать с ростом внутреннего диаметра, затем когда диаметры почти равны усилие быстро убывает до нуля (труба из фольги). Обычную трубу (диаметры 40 и 37 мм, длина 1,5 м) по мнению ИИ сломать сложней, чем такой же лом.

[sergey zhukov]

LOM
Если того же наружного диаметра, то лом прочнее. А если одинаковой площади сечения материала, то труба прочнее.

Если же устремлять ситуацию к пределу "труба из фольги", то значительную роль играет не прочность материала, а устойчивость такой геометрии к разным видам нагрузки. Труба из фольги не ломается (прочность), а сминается (устойчивость).

Если взять лом фиксированного внешнего диаметра и высверливать внутри него пустой канал все большего диаметра, то прочность такого лома будет монотонно падать.

[ozheredov]

"Против LOM A нет приёма
Если нет другого LOM A" -
Так считают только те, кто
В математике слабы.

Даже с лишней хромосомой
Все поймут, что против LOM A
Нет ни шанса, ни приёма,
Если нет другой ТРУБЫ.

[stalvoron]

sergey zhukov в сообщении #1641996 писал(а):

LOM
Если того же наружного диаметра, то лом прочнее.

sergey zhukov, увы, но Вы ошибаетесь. Правда вопрос поставлен крайне, извиняюсь, "коряво",( Что значит "поломать"? В каком направлении "поломать"?) но ИИ, с точки зрения сопромата, прав. При нагружении поперечной силой, прочность балки круглого, трубчатого сечения, выше, чем у сплошного стержня того же диаметра . Момент сопротивления у трубы больше.

[EUgeneUS]

stalvoron
Ссылочку можно на подтверждение вот эти Ваших слов?

stalvoron в сообщении #1642009 писал(а):

При нагружении поперечной силой, прочность балки круглого, трубчатого сечения, выше, чем у сплошного стержня того же диаметра .

Мне гугул подсовывает ссылки, где говорится прямо противоположное. Видимо, конкурентные войны между гуглом и чатгпт4

[GraNiNi]

stalvoron в сообщении #1642009 писал(а):

При нагружении поперечной силой, прочность балки круглого, трубчатого сечения, выше, чем у сплошного стержня того же диаметра .

Прогиб у трубы будет больше, чем у стержня, при одинаковом диаметре.

[stalvoron]

Возможно погорячился ввязываясь в тему. Термин "прочность", с моей стороны, - не к месту. Сорри.

EUgeneUS в сообщении #1642020 писал(а):

stalvoron
Ссылочку можно на подтверждение вот эти Ваших слов?
stalvoron в сообщении #1642009

писал(а):
При нагружении поперечной силой, прочность балки круглого, трубчатого сечения, выше, чем у сплошного стержня того же диаметра .

. Ну формулы момента сопротивления и инерции сплошного и трубчатого сечения, я думаю, Вы, видели, коль

EUgeneUS в сообщении #1642020 писал(а):

Мне гугул подсовывает ссылки, где говорится прямо противоположное.

. Но формулы то эти, применяются для каких то конкретных задач с определенными условиями. Что значит "сломать трубу - лом"? Почему крановые стрелы, фермы,зачастую, делают из труб ( труба- профиль дорогой), а не из стержней, "что бы лом не ломался"?

GraNiNi в сообщении #1642023 писал(а):

Прогиб у трубы будет больше, чем у стержня, при одинаковом диаметре.

. Опять таки. Могут быть условия когда собственный вес и длина пролёта и материал обеспечат прогиб стержня, больший чем у тонкостенной трубы.

[GraNiNi]

stalvoron в сообщении #1642067 писал(а):

Почему крановые стрелы, фермы,зачастую, делают из труб ( труба- профиль дорогой), а не из стержней, "что бы лом не ломался"?

Потому, что из равного количества металла можно изготовить трубу более прочную, чем стержень, но уже другого размера (диаметра).

[GraNiNi]

GraNiNi в сообщении #1642077 писал(а):

Потому, что из равного количества металла можно изготовить трубу более прочную, чем стержень, но уже другого размера (диаметра).

Пример.
Балка на шарнирных опорах: длина 1 м, сосредоточенная нагрузка - 100 кг.
Прогиб у стального стержня диаметром 30 мм - 2,7 мм
Прогиб у трубы диаметром 50 мм при толщине стенки 5 мм (массы равные) -0,6 мм, то есть в 4,5 раза меньше.
https://prostobuild.ru/onlainraschet/14 ... rogib.html

[LOM]

Пол-интернета обсуждает этот вопрос, еще до появления GPT, и к единому мнению так и не пришли: тут говорится (https://www.chipmaker.ru/topic/80235/), что на одном заводе рабочие специально сверлят металлические болванки чтоб они прочней стали.

Неформально обоснуем большую прочность трубы: пусть мы взяли трубу(лом) за концы, центр поместили на опору, и нагружаем концы. Относительно точки опоры образуется момент, помогающий разорвать верх. И в трубе и в ломе. Только лом разрывает верх всей массой, а труба только тонкими стенками, которые растягиваются, но не рвутся. А уж когда разрыв по верху пошёл - дело сделано. Труба согнётся, а лом сломается под одной нагрузкой.

Здесь (https://engineering-ru.livejournal.com/276795.html?) обоснуют формулами большую прочность лома. Но что, если в данном конкретном случае формула неприменима?

[svv]

Я не знал, что это такой обсуждаемый вопрос. Уверен, что стержень прочнее. В интернете много онлайн-калькуляторов прогиба под нагрузкой стержней, труб, да хоть двутавровых балок. Я проверил, они это подтверждают. Но мне интересно — разве нельзя найти явную формулу в учебнике или справочнике по сопромату? Книг же десятки должны быть.

[epros]

LOM в сообщении #1642118 писал(а):

труба только тонкими стенками, которые растягиваются, но не рвутся

Стенки сминаются, после чего в данном месте труба перегибается. В итоге вся опирающаяся на эту трубу конструкция рушится и нам не будет легче от того, что в трубе ничего не "порвалось".

-- Вт июн 11, 2024 14:20:43 --

svv в сообщении #1642126 писал(а):

разве нельзя найти явную формулу

Сначала нужно корректно поставить вопрос.

[мат-ламер]

svv в сообщении #1642126 писал(а):

Но мне интересно — разве нельзя найти явную формулу в учебнике или справочнике по сопромату?

Так тут был какие-то рассуждения. Жёсткость пропорциональна моменту инерции относительно плоскости, которая проходит через ось цилиндра (трубы). А этот момент есть функция аддитивная. Поэтому добавление внутренности к трубе всё же жёсткости добавляет. Но не пропорционально добавленному весу.

[sergey zhukov]

LOM

epros в сообщении #1642128 писал(а):

Сначала нужно корректно поставить вопрос.

Да уж. Чего только в этот вопрос не намешали. Изгиб, кручение, устойчивость, жесткость, прочность, колебания вращающегося вала, рациональное использование материала и пр.

Похоже, задача все же ставится так: можно ли сделать сплошной пруток прочнее (на изгиб или кручение), если внутри него высверлить канал определенного диаметра? Ответ, разумеется, отрицательный. Такая операция обязательно ослабит пруток и на изгиб, и на кручение. Хотя есть примеры, когда определенный сьем материала может повысить прочность детали (скажем, снятие материала для сглаживания концентраторов напряжений), высверливание прутка - это определенно не тот случай.

Зачем же тогда высверливают валы, как утверждается по приведенной ссылке? Не для того, чтобы сделать их прочнее, а для того (одна из причин), чтобы сделать их легче, не сильно снизив при этом их прочность. Если у нас в руках заготовка из сплошного прутка, и нам нужно делать из таких прутков высокоскоростные вращающиеся валы (которые желательно иметь легкими по условиям отстройки от резонансных частот) или ротор самолетного двигателя (который должен быть легким и в котором, кстати, часто внутри одного ротора вращается другой ротор, или даже "вал внутри вала внутри вала"), то имеет смысл высверлить пруток. Иногда высверливание вала вообще может быть связано с другими соображениями, а не с прочностью или массой (внутри вала должно что-то находится или течь).

Более интересный вопрос такой: что прочнее на изгиб - цельный пруток или труба того же внешнего диаметра с вставленным в нее прутком из того же материала точно по внутреннему диаметру? Исходя из логики "труба прочнее" вообще получается, что вставка такого прутка в трубу ослабляет ее. Или все же нет? Как вы думаете?

[LOM]

sergey zhukov
Если внутренний лом свободно скользит по трубе, то всё ж это разница есть с монолитным ломом.
А если в трубу налить жидкость и запаять с концов?