Дослідження видів навантажень і основних деформацій. Визначення закону Гука для розтягання і стискання. Розрахунки на міцність за допустимими напруженнями. Оцінка надійності при складному напруженому стані. Практичні обчислення на зріз і зминання.
Аннотация к работе
Центр ваги перерізу 6.2 Моменти інерції перерізу7.1 Напруження і деформації при кручені стрижнів круглого поперечного перерізу8.2 Поперечна сила і згинальний момент 8.3 Залежності між інтенсивністю розподіленого навантаження, поперечною силою і згинальним моментом 8.4 Епюри поперечних сил і згинальних моментівОстаннім часом в звязку зі скороченням аудиторного часу, який відводиться на вивчення курсу опору матеріалів в вищих навчальних закладах, і в той же час появою нових розділів в науках про міцність - повзучість, експериментальна механіка машин, пластичність, теорія надійності та інше, виникла потреба в створені короткого підручника, який буде відображати сучасні тенденції розвитку наук про міцність. Крім того, на відміну від підручників, які вже існують, де деякі розділи наук про міцність відображені слабо, в запропонованому підручнику викладено новий науковий напрямок, який розвивається на кафедрі опору матеріалів та прикладної механіки ВДТУ з 1971 року - теорія граничних станів в умовах складного напруженого стану і складного навантаження, теорія деформовності тіл зі складною реологією.Опір матеріалів як наука виник в епоху Відродження, коли розвиток техніки, торгівлі, мореплавства, військової справи вимагав наукових обгрунтувань, потрібних для будівництва великих морських суден, мостів, гідротехнічних споруд та інших складних конструкцій. Значний вклад в розвиток науки про опір матеріалів вніс англійський вчений Роберт Гук (1635-1703), який відкрив закон пружної деформації. Значний вклад в розвиток опору матеріалів як науки внесли також Лагранж, Максвелл, Кастільяно, Мор. Опір матеріалів як класична наука має менш абстрактний характер у порівнянні з теоретичною механікою, що досліджує закони руху абсолютно твердих тіл. Опір матеріалів вивчає поведінку реальних твердих тіл, розміри яких можуть змінюватися у процесі дії сил.Перед тим як починати розрахунки необхідно вияснити, що в даному випадку є головним, а що другорядним, тобто тим, що мало впливає на роботу системи в цілому. Реальний обєкт, звільнений від факторів, що мало впливають, називається розрахунковою схемою.Розглянемо основні гіпотези і припущення стосовно фізико-механічних властивостей матеріалів. Згідно з цією гіпотезою, припускають, що коли немає причин для деформації тіла (навантаження, зміна температури), то в усіх його точках внутрішні зусилля дорівнюють нулю. Фізико-механічні властивості тіла в різних точках можуть бути неоднаковими. В опорі матеріалів ці відмінності не враховують, припускаючи, що матеріал в усіх точках тіла має однакові властивості. Згідно з цією гіпотезою, матеріал будь-якого тіла має неперервну будову і є суцільним середовищем.У процесі роботи машин і споруд їх вузли і деталі сприймають і передають різні навантаження, тобто силові дії, які спричиняють зміну внутрішніх сил і деформації вузлів і деталей. Сили бувають масові або обємні (сили тяжіння, сили інерції), або поверхневі, які зумовлені контактною взаємодією розглядуваного елемента з сусідніми елементами або прилеглим до нього середовищем (наприклад, пара, повітря, рідина). Динамічними називають навантаження, значення яких, напрям або місце прикладання швидко змінюються з часом. Ударні навантаження виникають, наприклад, під час кування металу або забивання паль; прикладом раптово прикладеного навантаження є тиск колеса, яке котиться по рейці; повторно-змінних навантажень зазнають, наприклад, деталі кривошипно-повзунного механізму двигуна. Треба памятати, що до зовнішніх сил, які беруть до уваги при розрахунках конструкцій, належать не тільки активні сили, а й реакції опор і сили інерції.При дії на тіло, що являє собою елемент якої-небудь машини або будівельної конструкції, зовнішніх сил у будь-якому його перерізі виникають додаткові, внутрішні сили взаємодії між частинками тіла (крім тих, що існували в цьому елементі, коли він був ненавантажений), які перешкоджають зміні відстаней між цими частинками і руйнування тіла. Нехай є деяке пружне тіло (рисунок 1.2, а), що перебуває у рівновазі під дією системи зовнішніх сил Розділимо це тіло деякою площиною Н на дві частини I і II. Відкинемо одну з частин, наприклад I і розглянемо умови рівноваги частини II (рисунок 1.2, б), що залишилася. Щоб ця частина була в рівновазі, як і у випадку, коли вона була частиною цілого тіла, треба, щоб крім зовнішніх сил, прикладених до неї, були збережені й раніше діючі на цю частину внутрішні сили взаємодії, що виникають між частинами I і II під впливом зовнішніх сил. Якби ми розглядали рівновагу частини I, відкинувши частину II, то вплив відкинутої частини, очевидно, врахувався б такими самими внутрішніми силами, прикладеними до частини I у тому самому перерізі, але у зворотному до попереднього напрямку.Напруження - це інтенсивність внутрішніх сил (внутрішнє зусилля, що припадає на одиницю площі поперечного перерізу). , і складову, дотичну до цієї площадки, будемо називати дотичним, або тангенціальним напруженням t , Дотичне напруження t має різні напрямки і величину, тому заміст
План
ЗМІСТ
ПЕРЕДМОВА
1. ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ
1.1 Предмет і задачі курсу
1.2 Реальний обєкт і розрахункова схема
1.3 Основні гіпотези і припущення
1.4 Види навантажень і основних деформацій
1.5 Внутрішні сили. Метод перерізів
1.6 Напруження в перерізі
2. РОЗТЯГАННЯ І СТИСКАННЯ
2.1 Напруження і деформації
2.2 Закон Гука при розтяганні і стисканні
2.3 Діаграма розтягання. Механічні характеристики матеріалу
2.4 Допустиме напруження
2.5 Розрахунки на міцність за допустимими напруженнями
2.6 Статично невизначувані задачі
2.7 Розрахунок температурних напружень в СНС
3. НАПРУЖЕНИЙ СТАН В ТОЧЦІ
3.1 Поняття про напружений стан
3.2 Плоский напружений стан
3.3 Головні площадки і головні напруження
3.4 Узагальнений закон Гука
3.5 Потенціальна енергія деформації
4. ТЕОРІЇ МІЦНОСТІ
4.1 Оцінка міцності при складному напруженому стані