Техническая механика

1. Сопротивление материалов. Основные положения, гипотеза и допущения.

Сопромат – это раздел техмех, в котором излагаются теоретико-экспериментальные основы и методы расчета наиболее распространенных элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость. Основные требования к деталям и конструкциям:

1. Прочность – это способность не рушиться под нагрузкой.

2. Жесткость – способность не значительно деформироваться под нагрузкой.

3. Выносливость – это способность длительное время выдерживать переменные нагрузки.

4. Устойчивость – это способность сохранять первоначальную форму упругого равновесия.

5. Вязкость – это способность воспринимать ударные нагрузки.

Виды расчетов:

1. Расчет на прочность обеспечивает не разрушение конструкций.

2. Расчет на жесткость обеспечивает деформацию конструкций под нагрузкой в пределах допустимых норм.

3. Расчет на выносливость обеспечивает необходимую долговечность элементов.

4. Расчет на устойчивость обеспечивает сохранение необходимой формы равновесия и предотвращает внезапное искривление длинных стержней.

5. Расчет на удар - для обеспечения прочности конструкций работающих при ударных нагрузках.

Основные гипотезы и допущения:

Приступая к расчетам следует решить, что в данном случае важнее, а что можно отбросить, т.к. решение задачи с учетом всех свойств реального объекта невозможно.

1. Допущение о свойствах материала. Материалы однородные: в любой точкой материалы имеют одинаковые физико-механические свойства.

2. Материалы представляют сплошную среду. Кристаллическое строение металлов и микроскопические дефекты не учитываются.

3. Материалы изотропны, т.е. механические свойства не зависят от направления нагружения, материалы обладают идеальной упругостью, т.е. восстанавливают форму и размеры после снятия нагрузок.

2. Классификация нагрузок и элементов конструкций.

1. Статические нагрузки. Они не меняются со временем или меняются очень медленно. При действии статических нагрузок проводится расчет на прочность.

2. Повторно-переменные нагрузки. Многократно меняются по значению или по значению и знаку, действие таких нагрузок вызывает усталость металла.

3. Динамические – меняют значение в некоторый промежуток времени, вызывают большие ускорения и силы инерции могут привести к внезапному разрушению конструкций.

Формы элементов конструкций.

1. Брус – это любое тело у которого длина значительно больше других размеров. А – прямой, Б – ступенчатый, В – криволинейный.

2. Пластина – это любое тело толщина которого значительно меньше остальных размеров.

3. Массив – это тело у которого три размера одного порядка.

3. Нагрузки внешние и внутренние, метод сечений. Мех напряжение.

Метод сечений – элементы конструкции при работе испытывают внешнее воздействие, которое оценивается величиной внешней силы. К внешним силам относят активные силы и реакции опор. Под действием внешних сил возникают внутренние – силы упругости.

Метод сечения заключается в мысленном рассечении бруса или тела плоскостью и рассмотрение равновесия любой из частей.

Мех напряжение – интенсивность внутренних сил в точке поперечного сечения.

4. Известны следующие простейшие виды деформаций стержней:

1. - осевое растяжение и сжатие - такой вид деформации, при котором в любом поперечном сечении стержня возникает только продольная сила - (работа тросов, канатов, цепей, тяг управления самолетом, стоек шасси самолета, подкосов рамы двигателя, шатунов поршневых двигателей);

2. - сдвиг или срез - такой вид деформации, при котором в любом поперечном сечении бруса возникает только поперечная сила - (работа болтов подвижных соединений, цапф, пальцев сочленения, сварных швов, шпонок и др.);

3. - кручение - такой вид деформации, при котором в любом поперечном сечении бруса возникает только крутящий момент - (работа валов, крыла и фюзеляжа самолета, рулей и элеронов, работа стойки шасси);

4. - изгиб чистый - такой вид деформации, при котором в любом поперечном сечении бруса возникает только изгибающий момент –Mх или My