I раздел

1. Предмет и задачи курса. Основные понятия. Схематизация объекта и выбор расчетной схемы

Сопротивление материалов – наука о прочности, жесткости и устойчивости отдельных элементов конструкций (сооружений и машин).

Любая создаваемая деталь машины или конструкция должна быть работоспособной.

• Работоспособность – это такое состояние конструкции, когда она работает с сохранением св-в прочности, жесткости и устойчивости.

• Прочность – это способность тела воспринимать внешние нагрузки без разрушения.

• Жесткость – это способность тела воспринимать внешние нагрузки без заметного изменения форм и размера.

• Устойчивость – это способность тела воспринимать внешние нагрузки с сохранением формы первоначального равновесия.

В процессе эксплуатации все детали механизма подвержены внешним воздействиям – эти воздействия (нагрузки) могут вызвать изменение форм и размеров детали или его разрушение.

Главным вопросом при изучении курса сопромат является, выдержит конструкция или нет, прочна она или нет, какова степень ее надежности.

Также необходимым условием является обеспечение прочности, жесткости и устойчивости при минимальных размерах (материалоемкости, себестоимость)

Любые создаваемые детали должны быть не только прочными и надежными, но и не дорогими, простыми в изготовлении и обслуживании с мин. затратой материалов, труда и энергии.

Методами курса решается три вида задач:

1. Проектный расчет

2. Проверочный расчет (оценка прочности)

3. Определение допускаемой нагрузки

Схематизация объекта.

Изучение реальных объектов следует начинать с выбора расчетных схем.

• Расчетная схема – это реальный объект, освобожденный от несущественных особенностей. Для одного и того же реального объекта можно предложить несколько расчетных схем в зависимости от требований точности и той стороны, которая интересует исследователя.

С другой стороны одной расчетной схеме может быть поставлено соответствие несколько реальных объектов. Это очень важно! Так как, исследуя одну расчетную схему можно получить решение целого класса задач.

Машины и механизмы, с которыми приходится иметь дело на практике, часто представляют собой сложные конструкции, отдельные элементы которых можно привести к следующим простейшим типам:

Брус, пластина, оболочка, массив.

• Брус (стержень) – это тело, у которого длина больше других размеров. Брусья различаются по форме продольной оси и по форме поперечного сечения.

• Пластина – это тело, у которого толщина меньше остальных размеров.

• Оболочка – это тело ограниченное двумя криволинейными плоскостями, находящимися на близком расстоянии друг к другу.

• Массив – это тело, у которого все три размера соизмеримы (одинаковы)

2. Внутренние силовые факторы. Метод сечений

Силы яв-ся мерилом мех. взаимодействия тел. Силы могут быть активными и реактивными, сосредоточенными и респределенными, статическими и динамическими.

Активными яв-ся внешние воздействия.

Реактивными яв-ся реакции опоры.

Активные внешние силы могут быть сосред-ми и распред-ми

Сосредоточенные назыв силы дейс-е в данной точке

F [Н, кН, МН]

Распред-е силы могут быть объемными, поверхностными и погонными.

- Объемные силы дейст-т по всему объему и приложены к каждой его точке. Такие силы измеряются в (Н/м3)

- Поверхностные силы приложены к участкам поверхностей и яв-ся результатом взаимодействия данного тела с другими телами. (Н/м2)

- Если повер-я сила сведена к главной плоскости, т. е действует вдоль одной линии, то она называется погонной (q H/m)

По хар-ру действия силы могут быть статическими и динамическими.

- Статич. силы медленно меняют свое значение, начиная от 0 до конечного, а затем остаются постоянными

-Динам. силы в отличие от статических, быстро меняют свои значения, а иногда и направление и точку приложения.

Между любыми двумя частицами тела сущ-т некоторые силы взаимодействия (внутренние силы), которые стремятся сохр. тело, как единое целое, т. е препятствуют всему, что может вызвать разрушение тела, его деформации.

Активные силы, наоборот стремятся деформировать тело.

Для определения внутренних сил применяется метод сечения, суть которого заключается в след-м (РОЗУ):

• Рассматриваемое тело делится на две части

• Масленно отбрасывается одна из частей

• Действия отброшенной на оставшуюся заменяются внутренними силовыми факторами

• Из ур-я равновесия оств-ся части, определяют неизв-е внутренние силовые факторы

Определение внутренних силовых факторов яв-ся основным этапом при расчете любой конструкции

Если разложить глав. векторы R и гл.моменты М на оси x,y,z , то получим 6 составляющих 3 силы и 3 момента. Эти составляющие яв-ся внутренними силовыми факторами.

Сила N- норм. прод. сила (внутр сил фактор)

Силы Qx,Qy – поперечные

Мк – крутящий момент

Мх, Му – изгибающие моменты