2.Аксиомы статики

Аксиома инерции.  Под действием уравновешенной системы сил материальная точка (тело) находится в состоянии покоя или движется равномерно и прямолинейно.

Аксиома равновесия двух сил. Абсолютно твердое тело находится в равновесии под действием двух сил тогда и только тогда, когда эти силы равны по модулю, действуют по одной прямой и направлены в противоположные стороны.

Аксиома присоединения и исключения уравновешивающихся сил. Не нарушая состояния абсолютно твердого тела, к нему можно прикладывать или отбрасывать от него уравновешенную систему сил.

Аксиома параллелограмма сил. Две силы, приложенные к телу в одной точке, имеют равнодействующую, проходящую через эту точку и равную их геометрической сумме.

Аксиома равенства действия и противодействия. Силы взаимодействия двух тел равны по модулю и направлены по одной прямой в противоположные стороны.

Аксиома о сохранении равновесия сил, приложенных к деформируемому телу. Равновесие деформируемого тела не нарушится, если это тело отвердеет.

3.Кинематическая цепь - это система звеньев, образующих между собой кинематические пары. В зависимости от того, какие кинематические пары присутствуют в цепи и как они расположены, различают плоские и пространственные кинематические цепи. В плоской кинематической цепи все звенья движутся в одной или параллельных плоскостях (рис.1.2а.). Кинематическая цепь, звенья которой образуют замкнутый контур, называется замкнутой (рис.1.2б), если контур не замкнут, цепь называется незамкнутой или открытой (рис.1.2в). В традиционных механизмах обычно используются замкнутые кинематические цепи, незамкнутые цепи находят применение только в манипуляторах. Механизм – это кинематическая цепь, в которой указаны стойка, входные и выходные звенья.

На основе кинематических цепей можно получать не только механизмы, но и устройства, заменяющие некоторые кинематические пары, так называемые кинематические соединения (рис.1.3). Шарико- или роликоподшипник эквивалентен вращательной паре. Роликовые направляющие заменяют поступательную пару. Винтовая пара качения заменяет обычную винтовую пару. Карданный шарнир, он же называется шарниром Гука или универсальным шарниром, заменяет сферическую пару с пальцем. Если вилку снабдить еще одной вращательной парой получим аналог сферической пары. Крестовое соединение допускает два поступательных движения без вращения.

4.Напряжение как мера внутренних сил.

Величину интенсивности внутренних сил в точке поперечного сечения называют механическим напряжением. Напряжение характеризует величину внутренней силы, приходящейся на единицу площади поперечного сечения.

Рассмотрим брус, к которому приложена внешняя нагрузка (рис.1). с помощью метода сечений рассечем брус поперечной плоскостью, отбросим левую часть и рассмотрим равновесие оставшейся правой части. Выделим на секущей плоскости малую площадку ∆А. На этой площадке действует равнодействующая внутренних сил упругости. Направление напряжения совпадает с направлением внутренней силы в этом сечении.

Вектор называют полным напряжением. Его принято раскладывать на два вектора (рис.2):

τ - лежащий в площадке сечения (касательное напряжение)

σ – направленный перпендикулярно площадке (нормальное напряжение).

Если p – пространственный, то его раскладывают на три составляющие:

Нормальное напряжение характеризует сопротивление сечения растяжению или сжатию. Касательное напряжение характеризует сопротивление сечения сдвигу. Сила N (продольная) вызывает появление нормального напряжения σ. Силы и вызывают появление касательных напряжений τ. Моменты изгибающие и вызывают появление нормальных напряжений σ, переменных по сечению. Крутящий момент вызывает сдвиг сечения вокруг продольной оси, поэтому появляются касательные напряжения τ.