Введение в сопротивление материалов.
Сопротивление материалов - это раздел механики деформируемых тел, в которых рассматриваются вопросы расчетов элементов конструкций на прочность, жесткость, устойчивость.
· Прочностью называется способность конструкции сопротивляться воздействию внешних сил, не разрушаясь.
· Жесткостью называется способность конструкции сопротивляться образованию деформации, т.е. изменять формы и размеры.
· Устойчивостью называется способность конструкции сопротивляться усилиям, стремляющимся вывести её из равновесия.
Реальный объект и расчетная схема изучаемого объекта.
Реальный объект, освобожденный от несущественных особенностей, называется расчетной схемой.
Виды тел:
· Брус
Брусом называется геометрическое тело, два размера которого намного меньше его третьего размера.
Брусья бывают:
· прямолинейные;
· криволинейные;
· с постоянным сечением;
·
с переменным сечением;
·
с комбинированным сечением.
|
|
·
Примеры: балки, оси, валы, стержни, крюки, брусья, звенья цепей и т. д.
· Оболочка
Оболочкой называется геометрическое тело, длина и ширина которого значительно больше её толщины.
Оболочки бывают:
· тонкостенными;
· толстостенными.
По форме различают:
· цилиндрические;
· конические;
· сферические.
Примеры: резервуары для хранения нефтепродуктов и газа, трубопроводы, купола зданий, корпуса машин, самолетов, судов
и т.д.
· Пластина
Пластиной называется оболочка с плоской поверхностью.
· Массив
Массивом называется геометрическое тело, все три размера которого величины одного порядка.
Примеры: парапеты, фундамент зданий и т.д.
Допущения и гипотезы в сопротивлении материалов.
Допущения о свойствах материалов и допущения о деформации.
1. Допущение о сплошности (понятие, предполагающее, что материал полностью заполняет занимаемый им объем);
2. Допущение об однородности (одинаковость свойств материала во всех его точках);
3. Изотропность (одинаковость свойств материала во всех напряжениях: сталь – изотропна, дерево - анизотропно);
4. Допущение об идеальной упругости (полностью восстанавливать форму и размеры после устранения причин, вызывающих эти изменения: силовые воздействия, температурные воздействия).
Деформации бывают:
· упругие (обратимые, т.е. исчезают после удаления причин их вызывающих);
· пластические (необратимые).
Гипотезы:
· Гипотеза об отсутствии первоначальных внутренних усилий;
· Принцип отвердевания (неизменность начальных размеров);
|
|
· Гипотеза о линейных деформациях тел (закон Гука);
· Принцип суперпозиции (независимость действия сил);
· Гипотеза плоских сечений (плоские поперечные сечения бруса до деформации остаются плоскими и нормальными к оси бруса после деформации);
· Принцип Сен-Венана.