Пластичные и хрупкие материалы.

Все конструкционные материалы можно условно подразделить на пластичные и хрупкие. К весьма пластичным материалам относят малоуглеродистые стали, алюминий, медь. Эти материалы обладают способностью деформироваться в широких пределах без разрушения. К хрупким материалам можно отнести высокоуглеродистые сорта стали, чугун, керамику, стекло, бетон. Они разрушаются без заметной предварительной деформации. Промежуточное положение занимают сплавы цветных металлов (бронза, латунь, дюралюминий), многие сорта легированных сталей. Пластичность при растяжении конструкционных материалов оценивается удлинением

         

Полярный момент инерции.

Полярный момент инерции плоской фигуры относительно полюса равен сумме произведения элементарных площадок на квадрат расстояния их до полюса.

Полярный момент инерции используется при рассмотрении деформации кручения.

где,

А_{i -} элементарные площадки,

r_i - расстояния до полюса,

[I_p]=1 м^4.

Понятие машины и механизма.

Машиной называют искусственное устройство, выполняющее определенные целесообразные механические движения для преобразования энергии (механической, гидравлической, электрической, тепловой и др.), материалов, информации и для выполнения полезной работы.

Кинематическую основу машин и приборов составляют механизмы, представляющие механическую систему, предназначенную для преобразования движения одного или нескольких твердых тел в требуемое движение других твердых тел в соответствии с функциями того устройства, основой которого является эта система.

Классификация механизмов :Рычажные, Кулачковые,  Фрикционные , Зубчатые.

Понятие о деформации. Закон Гука при растяжении и сжатии.

Деформация – изменение формы и размеров тела (или части тела) под действием внешних сил, при изменении температуры, влажности, фазовых превращениях, и других воздействиях, изменяющих положение частиц тела.

Закон Гука – нормальное напряжение прямо пропорционально относительному удлинению или укорочению.

σ= ε·E .

Коэффициент Е называется модулем упругости первого рода(модулем Юнга). Он определяется опытным путем и характеризует жесткость материала, то есть способность сопротивлению деформации. 

Понятие о деформации. Коэффициент Пуассона.

Деформация (англ. deformation) - это изменение формы и размеров тела (или части тела) под действием внешних сил, при изменении температуры, влажности, фазовых превращениях и других воздействиях, вызывающих изменение положения частиц тела. При увеличении напряжения деформация может закончиться разрушением. Способность материалов сопротивляться деформации и разрушению под воздейстивем различного вида нагрузок характеризуется механическими свойствами этих материалов.

На появление того или иного вида деформации большое влияние оказывает характер приложенных к телу напряжений. Одни процессы деформации связаны с преобладающим действием касательной составляющей напряжения, другие - с действием его нормальной составляющей.

Коэффициент Пуассона (коэффициент поперечной деформации) - показывает зависимость между продольными и поперечными деформациями элемента, характеризует упругие свойства материала. Определяется отношением относительных поперечных εпоп и продольных εпр деформаций бруса (элемента):

,

где

 — коэффициент Пуассона;

 — деформация в поперечном направлении (отрицательна при осевом растяжении, положительна при осевом сжатии);

 — продольная деформация (положительна при осевом растяжении, отрицательна при осевом сжатии).

Понятие о кручении круглого бруса. Напряжения и деформации при кручении.

Кручением называется такой вид деформации, при котором в любом поперечном сечении бруса возникает только крутящий момент.

Деформации кручения возникают, если к прямому брусу в плоскостях, перпендикулярных оси, приложить пары сил. Моменты этих пар называются вращающими или скручивающими. Вращающий момент обозначается Т.

Напряжения и деформации при кручении круглого цилиндра вычисляют по формулам: , φ = Мкl /(GIp) .

Понятие об изгибе прямого бруса. Изгибающий момент и поперечная сила.

Чистым изгибом называется такой вид деформации, при котором в любом поперечном сечении бруса возникает только изгибающий момент. Деформация чистого изгиба будет, например, иметь место, если к прямому брусу в плоскости, проходящей через ось, приложить две равные по величине и противоположные по знаку пары сил. На изгиб работают балки, оси, валы и другие детали конструкций.

Изгибающий момент есть результирующий момент относительно нейтральной оси внутренних нормальных сил, действующих в поперечном сечении балки. Изгибающий момент имеет разное направление для левой и правой частей балки, что говорит о непригодности правила знаков статики при определении знака изгибающего момента (рис внизу)

Поперечная сила есть равнодействующая внутренних касательных сил в поперечном сечении балки. Обратим внимание на то, что поперечная сила имеет противоположное направление для левой и правой частей балки, что говорит о непригодности правила знаков статики при определении знака поперечной силы. Изгиб, при котором в поперечном сечении балки действуют изгибающий момент и поперечная сила, называется поперечным (рис.внизу)