Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции Сопротивление материалов.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
7.21 Mб
Скачать

ГОУ ВПО ЧГУ Инженерно-технический институт кафедра химических технологий и оборудования

Стр. 88 Конспект лекций по курсу Механика. Автор: Ермилов В.В.

Лекция 1 Задачи сопротивления материалов. Растяжение и сжатие

Основные формы элементов конструкций; основные виды деформаций; основные гипотезы науки о сопротивлении материалов; классификация внешних сил; опоры и реакции; внутренние силы; метод сечений; напряжение; растяжение и сжатие; нормальные напряжения; условие прочности

Возведение сооружений и строительство машин (которые далее будем называть конструкциями) начинается с составления проекта, в котором определяют форму, размеры и материал конструкции. Каждая конструкция состоит из отдельных деталей, взаимно соединенных между собой. Эти детали будем называть элементами конструкций. В процессе эксплуатации элементы в той или иной степени участвуют в работе и подвергаются действию различных внешних факторов: нагрузок, изменений температуры, и т.п.

Под влиянием внешних сил элементы конструкций изменяют свою первоначальную геометрическую форму, объем и размеры. Такое изменение называют деформацией.

Величина деформации может при определенных условиях нарушить нормальную работу конструкции и даже оказаться опасной для целости того или иного элемента.

Для обеспечения нормальной и безопасной работы конструкция должна удовлетворять условиям прочности, жесткости, устойчивости и надежности.

Прочность это способность конструкции выдерживать заданную нагрузку, не разрушаясь.

Жесткость – способность конструкции под действием внешних сил сопротивляться возникновению деформации.

Устойчивость свойство системы сохранять свое начальное равновесие при внешних воздействиях.

Надежность – свойство конструкции выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в определенных нормативных пределах в течение требуемого промежутка времени.

Таким образом, основная задача сопротивления материалов состоит в разработке инженерных методов конструирования и расчета наиболее типичных элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость при заданной долговечности, одновременно обеспечивающих экономичность.

Сопротивление материалов – наука, в которой изложены принципы и методы расчета элементов конструкций на прочность, жесткость, устойчивость и надежность.

1.1 Основные формы элементов конструкций

При всем разнообразии видов элементов конструкций их можно свести к сравнительно небольшому числу основных форм.

Стержень или брус – тело, у которого один размер (длина) значительно превышает два других (поперечных) размера (рис. 1.1).

В машиностроении встречаются стержни: прямолинейные (рис. 1.1, а) и криволинейные (рис. 1, б); постоянного (рис. 1.1, а, г) и переменного (рис. 1.1, в) сечения.

С

Рисунок 1.1

тержни, у которых толщина стенки значительно меньше габаритных размеров поперечного сечения, называют тонкостен-ными (рис. 1.1, г).

Оболочка представляет собой тело, ограниченное криволинейными поверхностями, расположенными на близком расстоянии друг от друга.

Поверхность, которая делит толщину оболочки на равные части, называется срединной. По форме срединной поверхности различают оболочки цилиндрические (рис. 1.2, а), конические (рис. 1.2, б), сферические (рис. 1.2, в) и др. К оболочкам относятся неплоские стенки тонкостенных резервуаров, котлов, купола зданий и т.д.

Если срединная поверхность представляет собой плоскость, то расчетный объект называют пластинкой (рис. 1.2, г). Встречаются пластинки круглые (рис. 1.2, д), прямоугольные (рис. 1.2, г) и других очертаний. К пластинкам могут быть отнесены плоские днища и крышки резервуаров, перекрытия инженерных сооружений, диски турбомашин и т.п.

Рисунок 1.2

Тела, у которых все три размера одного порядка, называют массивными телами. К ним относятся фундаменты сооружений, подпорные стенки и т.п.