- •1. Основные понятия и положения 11
- •2. Центральное растяжение и сжатие стержня 17
- •3. Геометрические характеристики плоских сечений 42
- •4. Кручение 49
- •5. Изгиб стержней 57
- •Introduction 173
- •1. Basic concepts and principles 175
- •2. Tension and compression of a bar 181
- •3. Geometric characteristics of cross sections 202
- •4. Torsion 208
- •5. Bending of bars 216
- •Index 405 введение
- •1. Основные понятия и положения
- •1.1. Задачи сопротивления материалов, основные гипотезы и допущения
- •1.2. Типы нагрузок и деформаций
- •1.3. Определение внутренних усилий методом сечений. Напряжения
- •2. Центральное растяжение и сжатие стержня
- •2.1. Напряжения и продольная деформация при растяжении и сжатии
- •2.2. Закон Гука при растяжении и сжатии
- •2.3. Поперечная деформация при растяжении и сжатии
- •2.4. Диаграмма растяжения низкоуглеродистой стали
- •2.5. Потенциальная энергия деформации при растяжении
- •2.6. Расчеты на прочность при растяжении и сжатии
- •2.7. Статически неопределимые задачи
- •2.8. Напряжения в наклонных сечениях при растяжении (сжатии) в одном направлении
- •2.9. Закон парности касательных напряжений
- •2.10. Определение напряжений в наклонных сечениях при растяжении (сжатии) в двух направлениях
- •2.11. Определение главных напряжений и положения главных площадок
- •2.12. Зависимость между деформациями и напряжениями при плоском и объемном напряженных состояниях (обобщенный закон Гука)
- •2.13. Работа внешних и внутренних сил при растяжении (сжатии). Потенциальная энергия деформации
- •3. Геометрические характеристики плоских сечений
- •3.1. Статический момент площади
- •3.2. Полярный момент инерции
- •3.3. Осевой момент инерции
- •3.4. Момент инерции при параллельном переносе осей
- •3.5. Главные оси и главные моменты инерции
- •4. Кручение
- •4.1. Определение крутящего момента
- •4.2. Определение напряжений в стержнях круглого сечения
- •4.3. Деформации и перемещения при кручении валов
- •4.4. Потенциальная энергия при кручении
- •5. Изгиб стержней
- •5.1. Типы опор балок
- •5.2. Определение опорных реакций
- •5.3. Определение внутренних усилий при изгибе
- •5.4. Правило знаков для изгибающих моментов и поперечных сил
- •5.5. Дифференциальные зависимости при изгибе
- •5.6. Построение эпюр изгибающих моментов и поперечных сил
- •5.7. Определение нормальных напряжений
- •5.8. Условия прочности по нормальным напряжениям
- •5.9. Потенциальная энергия деформации при изгибе
- •5.10. Теорема о взаимности работ. Теорема о взаимности перемещений
- •5.11. Определение перемещений методом Мора
- •6. Теории прочности
- •6.1. Назначение гипотез прочности
- •6.2. Первая гипотеза прочности
- •6.3. Вторая и третья гипотезы прочности
- •6.4. Энергетические гипотезы прочности
- •7. Сложное сопротивление
- •7.1. Изгиб в двух плоскостях (косой изгиб)
- •7.2. Изгиб с растяжением (сжатием)
- •7.3. Внецентренное сжатие (растяжение)
- •7.4. Кручение с изгибом
- •7.5. Кручение с растяжением (сжатием)
- •7.6. Пример расчета вала на изгиб с кручением
- •8. Расчет тонкостенных сосудов
- •9. Расчет сжатых стержней на устойчивость (продольный изгиб)
- •9.1. Устойчивые и неустойчивые формы равновесия
- •9.2. Формула Эйлера для критической силы
- •9.3. Влияние способа закрепления концов стержня на критическую силу
- •9.4. Пределы применимости формулы Эйлера
- •9.5. Эмпирические формулы для определения критических напряжений
- •9.6. Практическая формула для расчета на устойчивость
- •10. Динамическое действие нагрузок
- •10.1. Динамические нагрузки
- •10.2. Вычисление напряжений при равноускоренном движении
- •10.3. Определение перемещений и напряжений при ударе
- •11. Расчет на прочность при напряжениях, циклически изменяющихся во времени (расчет на усталость)
- •11.1. Основные определения
- •11.2. Кривая усталости при симметричном цикле. Предел выносливости
- •11.3. Диаграммы предельных напряжений и амплитуд цикла
- •11.4. Факторы, влияющие на предел выносливости
- •11.5. Определение коэффициента запаса прочности при симметричном цикле
- •11.6. Определение коэффициента запаса прочности при асимметричном цикле напряжений
- •Предположим, что при увеличении нагрузки на деталь отношение Такое нагружение называется простым.
- •11.7. Практические меры повышения сопротивления усталости
- •Практикум Лабораторная работа № 1
- •Введение
- •Установка
- •Порядок выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 2
- •Введение
- •Установка
- •Порядок выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 3
- •Введение
- •Установка
- •Порядок выполнения
- •Introduction
- •Basic concepts and principles
- •Tasks, main hypothesis and assumptions of the strength of materials
- •1.2. Types of loads and deformations
- •1.3. Determining the internal forces by the method of sections. Stresses
- •2. Tension and compression of a bar
- •2.1. Stresses and a longitudinal deformation in tension and compression
- •2.2. Hooke,s law in tension and compression
- •2.3. The transverse deformation in tension and compression
- •2.4. The tension diagram of the lowcarbon steel
- •2.5. The potential deformation energy in tension
- •2.6. Strength calculation in tension and compression
- •2.7. Statically indeterminate problems
- •2.8. Stresses at inclined sections under tension (compression) in one direction
- •2.9. Law of the shearing stresses couple
- •2.10. Determination of stresses at the inclined sections in tension (compression) in two directions
- •2.11. Determining the principal stresses and the principal planes position
- •2.12. The relation between the deformations and the stresses for the plane and general stresses (a general form of Hook’s law)
- •2.13. The work of the external and internal forces in tension (compression). Strain energy
- •3. Geometric characteristics of cross sections
- •3.1. First moment of an area
- •3.2. Polar moment of inertia
- •3.3. Axial moment of inertia
- •3.4. The moment of inertia at parallel displacement of axis
- •3.5. Principal axes and principal moment of inertia
- •4. Torsion
- •4.1. Determining the twisting moment
- •4.2. Determining the stresses in the round section bar
- •4.3. The deformations and displacements in the shaft torsion
- •4.4. Internal strain energy in torsion
- •5. Bending of bars
- •5.1. Types of the beam support
- •5.2. Determining the support reactions
- •5.3. Determining the internal stresses in bending
- •5.4. The sign rule for the bending moments and the shearing forces
- •5.5. The differential relationships in bending
- •I.E. The intensity of the distributed load is equal to the derivative of the shearing force with respect to the bar section abscissa.
- •I.E. The shearing force is equal to the derivative of the bending moment with respect to the bar section abscissa.
- •I.E. The second derivative of the bending moment with respect to the bar section abscissa is equal to the intensity of the distributed load.
- •5.6. Drawing bending moment and shearing force diagrams
- •5.7. Determining the normal stress
- •5.8. Strength conditions with normal stresses
- •5.9. Strain energy in bending
- •5.10. Betty’s reciprocal theorem. Reciprocal displacement theorem
- •5.11. Determining displacements by Mohr’s method
- •6. Strengtn theory
- •6.1. The purpose of strength hypotheses
- •6.2. The first strength hypothesis
- •6.3. The second and third strength hypotheses
- •6.4. The energy hypotheses of strength
- •7. Combined stress
- •7.1. Bending in two planes (non-uniplanar bending)
- •7.2. Combined axial tension (compression) and bending
- •7.3. Eceentrical tension (compression)
- •7.4. Combined torsion and bending
- •7.5. Combined torsion and compression
- •7.6. Example of the shaft calculation in bending with torsion
- •8. Calculation of the thin-walled vessels
- •9. Stability analysis of the bars in compression (buckling)
- •9.1. Stable and unstable equilibrium forms
- •9.2. Euler’s formula for the critical force
- •9.3. Influence of bar end conditions on the critical force
- •9.4. Applicability limits of of Euler’s formula
- •9.5. Empirical formula for determining the critical stresses
- •9.6. The practical formula for the stability analysis
- •10. Dynamic load action
- •10.1. Dynamic load
- •10.2. Calculating stresses under the uniformly accelerated motion
- •10.3. Determining displacements and stresses under the impact
- •11. Stress analysis under the stresses changing cyclically in time
- •11.1. Basic definitions
- •11.2. Fatigue (Wohler’s) curve under the symmetrical cycle. Fatigue strength
- •11.3. The limit stress diagram and the cycle amplitude
- •11.4. Factors influencing on the fatigue strength
- •11.5. Determining the factor of safety under the symmetrical cycle
- •11.6. Determining the factor of safety under the asymmetrical stress cycle
- •11.7. Practical measures to increase the fatigue strength
- •Practicum Laboratory work № 1
- •Introduction
- •Installation
- •Test specimens
- •Test questions
- •Literature
- •Laboratory work № 2
- •Introduction
- •Installation
- •Test questions
- •Literature
- •Laboratory work № 3
- •Introduction
- •Installation
- •Individual task report
- •Test questions
- •Literature
- •Англо-русский терминологический словарь
- •Список фамилий ученых
- •Greek alphabet
- •Сокращения
- •Единицы измерения
- •Список наиболее употребительных знаков
- •Список использованной литературы
- •Алфавитный указатель
- •Сопротивление материалов
- •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.
- •625039, Г. Тюмень, ул. Киевская, 52
Список использованной литературы
1. New Webster’s dictionary of English language College edition. Prepared by the publisher’s editorial staff under the general supervision of Dana F. Kelierman. – Delhi – 110007 India, 1989. – 1824p.
2. Англо-русский политехнический словарь. Под редакцией А. Г. Чернухина. – М.: Советская энциклопедия, 1971. – 672 с.
3. Орловская И.В., Самсонова Л.С., Скубриева А. И. Учебник английского языка для студентов технических университетов и вузов. - 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2000. – 390 с.
4. Сборник терминов по классической механике. На 5 языках. – WYDAWNICTWA NAUKOWO-TECHNICZNE: WARSZAWA. - 1965. – 192 c.
4. Сиполс О.В., Широкова Г.А. Англо-русский учебный словарь с синонимами и антонимами. Общенаучная лексика. – М.: Флинта: Наука, 2003. – 608 с.
5. Лексический минимум по механике (на базе английского языка). Под редакцией М.М. Глушко – М.: Изд. МГУ. 1979. – 136 c.
6. Шляфер Ю.Л. Англо-русский краткий научно-технический словарь. – М.: Инфра-М., 1994. – 109 с.
Алфавитный указатель
A
Абсолютное удлинение |
20 |
Б
База испытаний |
123 |
В
Внутренние силовые факторы |
15 |
Временное сопротивление |
23 |
Виртуальная работа |
74 |
Вторая гипотеза прочности |
80 |
Г
Главные площадки |
33, 36 |
|
Главные напряжения |
33, 36 |
|
Главные деформации |
39 |
|
Главные оси |
48 |
|
Главный момент инерции |
48 |
|
Гипотеза наибольших нормальных напряжений |
80 |
|
Гипотеза наибольших касательных напряжений |
80 |
|
Гибкость стержня |
107 |
|
Д
Динамические силы |
13 |
Диаграмма растяжения |
21 |
Допускаемое напряжение |
26 |
Двухосное растяжение |
35 |
Деформация сдвига при кручении |
53 |
Ж
Жесткость бруса при растяжении или сжатии |
22 |
З
Закон Гука |
20 |
Закон парности касательных напряжений |
33 |
И
Изгиб |
13 |
Изгибающий момент |
15 |
К
Кручение |
13 |
Касательное напряжение |
17 |
Коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона) |
21 |
Коэффициент запаса прочности |
26, 132 |
Крутящий момент |
50 |
Касательные напряжения при кручении |
53 |
Косой изгиб |
82 |
Критическая сила |
107 |
Коэффициент запаса устойчивости |
102 |
Коэффициент продольного изгиба |
109 |
Кривая усталости |
123 |
Коэффициент качества поверхности |
131 |
М
Метод сечений |
4 |
Модуль продольной упругости (модуль Юнга, модуль упругости первого рода) |
2 |
Механические характеристики материалов |
2 |
Максимальные касательные напряжения |
3 |
Момент инерции площади
|
4 |
Н
Напряжение |
16 |
Нормальное напряжение |
17 |
Нормальная сила |
18 |
Наклеп |
24 |
Нейтральный слой |
66 |
Нейтральная ось |
66 |
Неустойчивая форма равновесия |
100 |
О
Остаточная деформация |
12 |
Объемные силы |
13 |
Относительное удлинение |
20 |
Обобщенный закон Гука |
37 |
Осевой момент инерции |
45 |
Осевой момент сопротивления |
71 |
П
Пластичность |
12 |
|
Пластические материалы |
12 |
|
Принцип независимости действия сил |
13 |
|
Продольная сила |
15, 19 |
|
Поперечная сила |
15 |
|
Поперечный изгиб |
16, 57 |
|
Предел пропорциональности |
22 |
|
Предел упругости |
22 |
|
Предел текучести |
22 |
|
Предел прочности |
22 |
|
Потенциальная энергия деформации при растяжении |
23 |
|
Проектный расчет |
25 |
|
Проверочный расчет |
25 |
|
Полярный момент инерции |
44 |
|
Первая гипотеза прочности |
79 |
|
Приведенное напряжение |
80 |
|
Принцип Даламбера |
112 |
|
Продольный удар |
114 |
|
Предел выносливости |
123 |
|
Р
Распределение силы |
13 |
Растяжение
|
13, 17 |
С
Сопротивление материалов |
12 |
Сосредоточенные силы |
13 |
Статические силы |
13 |
Сжатие |
13, 17 |
Сдвиг |
13 |
Срез |
13 |
Статически неопределимая задача |
25 |
Статический момент площади |
42 |
T
Теорема взаимности работ |
73 |
Терема о взаимности перемещений |
73 |
Третья теория прочности |
80 |
У
Упругости |
12 |
Упругости деформация |
12 |
Условие прочности при растяжении и сжатии |
24 |
Устойчивая формула равновесия |
101 |
Усталость |
119 |
Ф
Формула Мора |
76 |
Формула Лапласа |
99 |
Формула Эйлера |
103, 104 |
Формула Ясинского |
109 |
Х
Хрупкие материалы |
13 |
Ц
Центробежный момент инерции площади |
47 |
Цикл напряжений |
120 |
Ч
Чистый сдвиг |
36 |
Чистый изгиб |
57 |
Четвертая теория прочности |
81 |
Э
Эквивалентное напряжение |
80 |
|
Энергетическая гипотеза прочности |
80 |
|
Эффективный коэффициент концентрации напряжений |
128 |
|
Index
A
Allowable working |
188 |
Allowable twisting moment |
215 |
Average stress of the cycle |
276 |
B
Bending moment |
178, 217 |
Bending moment diagram |
246 |
Betty,s reciprocal theorem |
231 |
C
Compression |
236 |
Conventional yield strength |
187 |
Centroidal coordinates of the figure |
204 |
Clamped end of the beam |
219 |
Critical force |
258 |
Coefficient of the effective bar length |
262 |
Cycle stress amplitude |
276 |
Cycle asymmetry of the stresses |
276 |
Concentration coefficient of stresses |
282 |
D
Dynamic load |
177 |
Dynamic coefficient |
269 |
E
Elastic limit |
293 |
Energy hypothesis |
239 |
Euler,s formula |
260 |
F
Fatigue curve |
321 |
Fatigue strength |
321 |
Factor of safety |
238 |
First moment |
203 |
Fixed rocker support |
218 |
G
General form of Hook,s law |
199 |
H
Hypothesis of the plane body section |
182 |
Hooke,s law |
263 |
Hardness |
274 |
Hypothesis of the maximum normal stress |
238 |
Hypothesis of the maximum linear deformation |
239 |
Hypothesis of the maximum shearing stress |
249 |
I
Influence coefficient of the absolute cross section |
284 |
L
Longitudinal rigidity in tension or compression |
184 |
Longitudinal impact |
270 |
M
Method of sections |
177 |
Modulus of elasticity |
183 |
Maximum shearing stress |
195 |
Movable support |
218 |
Mohr,s method |
234 |
N
Normal force |
245 |
Normal stress |
248 |
Normal stress in bending |
249 |
P
Plate |
173 |
Plasticity |
174 |
Principle of solidification |
176 |
Poisson,s ratio |
199 |
Proportional limit |
263 |
Principal plane |
197 |
Principal stress |
198 |
Polar moment of inertia |
205 |
Principal axis |
209 |
Principal moment of inertia |
209 |
Product of inertia |
209 |
Pulsating |
277 |
R
Reciprocal virtual work |
234 |
Radices of gyration of the bar cross section |
264 |
Reduction coefficient for the allowable working stress |
265 |
S
Strength |
286 |
Stiffness |
173 |
Stability |
175 |
Shell |
175 |
Static load |
177 |
Shearing force |
178 |
Stress |
179 |
Strain energy in tension |
187 |
Safety factor |
188 |
Strength condition |
188 |
Statically indeterminate problem |
190 |
Second moment |
206 |
Shear stresses in torsion |
212 |
Strength condition in torsion |
246 |
Support reactions |
219 |
Shearing force diagram |
224 |
Strain energy in bending |
231 |
Strength theories |
255 |
Stable equilibrium form |
257 |
Safety factor of stability |
259 |
Slenderness ratio |
264 |
T
Twisting moment |
291 |
Tension |
293 |
Twin law |
190 |
Torsion |
248 |
Tetmajer-Jasinsky formula |
265 |
U
Unit strain |
183 |
Ultimate strength |
186 |
Unstable equilibrium form |
257 |
W
Wohler,s curve |
277 |
Y
Yield point |
279 |
Учебное издание
Кучерюк Виктор Иванович
Шагбанова Хабиба Садыровна
Полетаева Оксана Борисовна