Понятия прочности, жесткости и устойчивости. Виды внешних и внутренних сил, воздействующих на деталь или конструкцию. Допущения, связанные со свойствами материалов, характером нагрузок и формой тел. Метод сечений, виды деформированных состояний тел.
После изучения принципов строения и функционирования машин следует обратиться к вопросам конструкции деталей и узлов машин, то есть придать конкретную форму и размеры схематическим изображениям звеньев и механизмов. Материал деталей, их форма и размеры должны быть такими, чтобы эти детали были прочными, чтобы они могли противостоять внешним нагрузкам, чтобы материал, из которого сделаны детали, успешно им сопротивлялся, не допуская изменения размеров и формы деталей.Главное внимание было обращено на возможные движения звеньев безотносительно от силовых воздействий, могущих привести к их деформациям. Но уже в динамике машин звенья рассматривались как упругие, деформируемые тела, с точки зрения влияния этой упругости на характер движения машины. Прежде всего, повторим, что все тела (а в машинах - звенья или детали) являются деформируемыми. Внешние нагрузки - это силы и силовые моменты, но для упрощения общих формулировок будем говорить только о силах. Если после прекращения действия силы тело приобретает первоначальную форму, то деформация является упругой.Нагрузки различают по способу приложения и по характеру воздействия на деталь или конструкцию. По способу приложения нагрузки подразделяют на сосредоточенные и распределенные. К сосредоточенным относят силы, которые передаются на деталь или элемент конструкции через площадку небольших размеров (по сравнению с размерами детали). К распределенным относятся нагрузки, приложенные непрерывно на некоторой длине, площади, или в объеме. Нагрузка, распределенная по длине, измеряется, например, в Н/мм, нагрузка, распределенная по площади - в Н/мм2 (МПА), а нагрузка, распределенная в объеме - в Н/мм3.В предыдущем разделе, посвященном теории механизмов и машин, реальные конструкции механизмов и рабочие процессы машин заменялись упрощенными моделями и расчетными схемами. В этом разделе, посвященном основам сопротивления материалов, также предпринимают некоторые упрощения, связанные со свойствами материалов, характером нагрузок и формой тел. О свойствах материалов: а) материал полностью заполняет объем тела (пустоты отсутствуют) и является однородным; О характере деформаций: а) деформации малы по сравнению с размерами тел, поэтому изменение их формы не учитывается в результатах расчетов; О форме тел: а) тела и их элементы имеют три простейшие формы - брус, оболочка и массив. б) наибольшее распространение в деталях машин имеет брус.Выше было сказано, что одной из главных целей изучения науки «Сопротивление материалов» является определение внутренних сил в нагруженных телах, так как именно эти силы характеризуют их способность сопротивляться внешним воздействиям. 2а) заменяется расчетной схемой, в которой внешняя сила прикладывается к расчетному сечению бруса, то есть, к тому сечению, в котором и надо определить внутренние силы, а часть бруса между этим сечением и реальной внешней силой отбрасывается (рис. В некоторых случаях удобно отбросить другую часть бруса (между сечением и заделкой), тогда к сечению прикладывается сила, уравновешивающая внешнюю силу по условию статики. 11.2а) будут действовать внутренние силы, но при использовании метода сечений эти внутренние силы представляются внешней силой. Эта сила называется нормальной, так как перпендикулярна к поперечному сечению бруса, и обычно обозначается буквой N (рис.Выше было сказано, что внешняя сила, перенесенная в расчетное сечение бруса, заменяет внутреннюю силу межмолекулярных связей в материале бруса. Интенсивность распределения сил в сечении бруса называется напряжением. Если предположить, что интенсивность внутренних сил распределена равномерно по сечению бруса, то напряжение в расчетном сечении определится по формуле: где: N - сила в Н; Исходя из этого, можно сформулировать, что напряжение в расчетном сечении бруса в результате его нагружения - это величина внутренней силы, приходящейся на единицу площади этого сечения. Если рассмотреть плоскую двухосную картину сил (а не объемную, трехосную), что соответствует большинству расчетных случаев, то напряжение р может быть разложено на нормальное s, направленное перпендикулярно к сечению, и тангенциальное или касательное t, расположенное в плоскости сечения (рис.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
