- •Раздел 2. Конспект лекций по курсу «инженерная механика 1»:
- •Часть 1 «статика» Лекция 1. Тема 1. Предмет «Инженерная механика 1». Введение в статику
- •1.1. Вводные положения по курсу «Инженерная механика». Структура курса «Инженерная механика 1»
- •1.2. Введение в статику. Основные понятия, определения и задачи статики.
- •1.3. Аксиомы статики
- •Глоссарий
- •2.1. Основные виды связей твердых тел и их реакции.
- •И цилиндрический шарнир (шнпо)
- •Или шарнирно-подвижной опоры (шпо) тела 1 с «землей»
- •2.2. Наиболее употребляемые схемы опорных закреплений стержневых элементов плоских конструкций.
- •3.1. Момент силы относительно точки.
- •3.2. Момент силы относительно оси
- •Осей координат
- •3.3. Элементарная теория пар сил
- •Лекция 4. Тема 4. Основные теоремы и методы статики. Условия равновесия произвольной системы сил
- •4.1. Метод Пуансо (о параллельном переносе силы)
- •Б) добавление уравновешенной системы сил; в) эквивалентная система
- •4.2. Теорема Вариньона о моменте равнодействующей системы сходящихся сил
- •Сходящихся сил
- •4.3. Приведение системы сил к заданному центру
- •А) исходная система сил; б) после переноса силовых факторов в точку о; в) эквивалентная система с главным вектором и главным моментом
- •4.4. Общее и аналитические условия равновесия произвольной системы сил (плоской и пространственной)
- •Часть 2 «Сопротивление материалов»
- •5.1. Общие вводные положения курса «Сопротивление материалов», значение его изучения для технических специалистов (инженеров), основные термины и определения
- •5.2. Общая классификация элементов конструкций.
- •5.3. Классификация внешних нагрузок, действующих на элементы конструкций.
- •6.1. Внутренние усилия в стержнях при центральном растяжении-сжатии, применение метода сечений.
- •6.2. Эпюры внутренних усилий при центральном растяжении-сжатии стержней.
- •6.3. Деформации, закон Гука при центральном растяжении-сжатии стержней
- •6.4. Механические характеристики сопротивления материалов при центральном растяжении и сжатии
- •1) Общие положения
- •2) Диаграммы растяжения упруго-пластических материалов
- •При однократном нагружении до разрушения а); при повторном нагружении после разгрузки от напряжения σ4 б)
- •3) Диаграммы растяжения хрупких материалов
- •Сжатия древесины
- •4) Диаграммы сжатия материалов
- •5) Диаграммы сжатия древесины
- •6.5. Выбор основных допускаемых напряжений (расчетных сопротивлений) для расчетов на прочность стержней
- •6.6. Условия статической прочности стержней при центральном растяжении и сжатии
- •6.7. Условия жесткости стержней при центральном растяжении и сжатии
- •6.8. Понятие о статически неопределимых системах и методах их расчетов
- •Б) эквивалентная схема с освобождением от опорных связей
- •6.9. Основы теории напряженного состояния. Внутренние усилия и напряжения в косых сечениях при одноосном растяжении-сжатии стержней
- •6.10. Главные площадки и главные напряжения, экстремальные касательные напряжения
- •6.11. Закон парности (взаимности) касательных напряжений.
- •6.12. Двухосное (плоское) напряженное состояние
- •Б) с ориентацией в координатах главных осей 1-2; в) с дополнительным косым сечением под углом α
- •6.13. Понятие о трехосном (объемном) напряженном состоянии
- •Положение площадок; б) положение главных площадок
- •6.14. Обобщенный закон Гука
- •Лекция 10. Тема 7. «Геометрические характеристики поперечных сечений элементов конструкций»
- •7.1. Площади поперечных сечений элементов конструкций
- •И моментов инерции площадей фигур б)
- •7.2. Статические моменты площади. Определение центра тяжести
- •Расчленяющейся на два прямоугольника с площадями а1 и а2
- •7.3. Моменты инерции площадей плоских фигур (поперечных сечений элементов конструкций)
- •7.4. Формулы преобразования моментов инерции при параллельном переносе осей.
- •Относительно параллельно смещенных осей
- •7.5. Значения моментов инерции некоторых простейших фигур относительно различных осей.
- •Центральных осей ху и параллельно смещенных осей х1у1
- •7.6. Главные оси и главные моменты инерции площадей плоских фигур.
- •7.7. Понятия о радиусах инерции плоских фигур.
- •Лекция 11. Тема 8. «Плоский изгиб статически определимых стержней (балок)»
- •8.1. Общие положения об изгибаемых стержнях (балках), сущность деформации плоского изгиба.
- •Эпюра q 20
- •8.2. Применение метода сечений для определения всф и построения эпюр всф для балок, правило знаков.
- •Лекция 12. Тема 8. «Плоский изгиб статически определимых стержней (балок)»
- •8.3. Нормальные напряжения в поперечных сечениях стержней (балок) при изгибе
- •8.4. Касательные напряжения в поперечных сечениях стержней (балок) при изгибе
- •Лекция 13. Тема 8. «Плоский изгиб статически определимых стержней (балок)»
- •8.5. Основное условие статической прочности изгибаемых стержней
- •8.6. Дополнительные проверочные условия статической прочности изгибаемых стержней
- •Лекция 14. Тема 8. «Плоский изгиб статически определимых стержней (балок)»
- •8.7. Перемещения сечений при деформациях изгибаемых стержней
- •8.8. Условия жесткости изгибаемых стержней
- •Лекция 15. Тема 9. «Устойчивость центрально сжатых стержней»
- •8.9. Определение критической силы центрально сжатого стержня при упругой потере устойчивости
- •8.10. Определение критической силы центрально сжатого стержня при неупругой потере устойчивости
- •8.11. Условие устойчивости центрально сжатого стержня
Раздел 2. Конспект лекций по курсу «инженерная механика 1»:
Часть 1 «статика» Лекция 1. Тема 1. Предмет «Инженерная механика 1». Введение в статику
Цель лекции – показать место курса «Инженерная механика 1» в учебном процессе, его значение для технических специалистов и связь с другими дисциплинами, изучаемыми в ВУЗе; раскрыть структуру курса, изложить вводные положения, понятия и аксиомы статики.
План лекции
Вводные положения по курсу «Инженерная механика». Структура курса «Инженерная механика 1».
Введение в статику. Основные понятия, определения и задачи статики.
Аксиомы статики.
1.1. Вводные положения по курсу «Инженерная механика». Структура курса «Инженерная механика 1»
Дисциплина «Инженерная механика», в частности, «Инженерная механика 1» является одной из важнейших базовых дисциплин, которая играет существенную роль в подготовке высококвалифицированных технических специалистов (бакалавров).
В соответствии с государственным общеобязательным стандартом образования ГОСО РК 03.08.355-2006 дисциплина «Инженерная механика 1» включает раздел «Статика» курса «Теоретическая механика» и первые разделы курса «Сопротивление материалов». Теоретическая механика есть наука об общих законах механического движения и механического взаимодействия материальных тел. Теоретическая механика играет огромную роль для всего современного естествознания и современной техники, она является научной базой общеинженерных дисциплин: сопротивления материалов и строительной механики, динамики и прочности сооружений, теории механизмов и машин, деталей машин и др.
Без знания методов и законов теоретической механики невозможно освоить основные методы курса «Сопротивление материалов», в частности, метод сечений – один из фундаментальных методов инженерных расчетов конструкций. Сопротивление материалов – раздел механики, изучающий методы определения внутренних усилий и деформаций, возникающих в элементах конструкций при действии на них внешних сил, что необходимо для проведения расчетов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость. Прочность, жесткость и устойчивость являются важнейшими критериями работоспособности элементов любых инженерных конструкций и сооружений.
Таким образом, в курсе «Инженерная механика 1» изучаются общие законы механического движения и силовых взаимодействий твердых материальных тел, условия их статического равновесия и методы преобразования внешних нагрузок, действующих на конструкции в целом и их опорные устройства, методы расчетного определения внутренних усилий, напряжений и деформаций в элементах конструкций, а также методологические основы расчетной оценки их прочности, жесткости и устойчивости. В сочетании с аналитическими методами изучаются экспериментальные данные, полученные в лабораторных и натурных условиях. Рассматриваются вопросы выбора (проектирования) размеров отдельных элементов конструкций преимущественно типа стержней и простейших
стержневых систем по критериям прочности, жесткости и устойчивости с учетом технико-экономических соображений.
Теоретическую механику можно определить как науку о движениях материальных твердых тел и силах, действующих на них. Теоретическая механика подразделяется на статику (где рассматриваются силы, когда они не производят механического движения материальных твердых тел, в частности, когда силы находятся в равновесии), кинематику (в которой изучается все характеристики механического движения твердых тел без учета действующих на них сил) и динамику (где комплексно исследуются характеристики механического движения твердых материальных тел и силы, действующие на них, в их взаимодействии).
Механическое движение – это изменение взаимного положения материальных тел в пространстве, происходящее с течением времени. Механическое взаимодействие материальных тел друг на друга, приводящее к изменению движения этих тел и изменению их формы и размеров – деформации.