Вопросы к 1-3

1. Какие задачи решает сопротивление материалов?

2. Что такое элемент конструкции?

3. Понятия о надежности и экономичности.

4. Что такое прочность, жесткость и устойчивость?

5. Что называется расчетной моделью?

6. Понятия о модели прочностной надежности.

7. Понятия о брусе, оболочке, пластине и массивном теле.

8. Что такое стержень, вал и балка?

9. Как условно изображается и обозначается внешняя нагрузка?

10. Классификация внешней нагрузки.

11. Модели формы материала.

12. Как классифицируются виды разрушения?

Тесты к 1-3

1. Сопротивление материалов – это наука:

а) о действии нагрузок на конструкции;

б) об инженерных методах расчета на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкции;

в) об упругости материальных тел.

2. Прочность конструкции

а) способность противостоять коррозии;

б) способность элемента конструкции растягиваться или сжиматься;

в) способность конструкции противостоять внешней нагрузке, не разрушаясь.

3. Жесткость конструкции

а) свойство подвергаться технологической обработке;

б) способность конструкции сохранять свои формы и размеры при действии внешней нагрузки;

в) способность противостоять вибрациям.

4. Устойчивость конструкции

а) способность сохранять заданную форму упругого равновесия;

б) способность противостоять опрокидыванию;

в) способность возвращаться в исходное положение при нагружении.

5.Расчетная модель

а) изготовление макета конструкции;

б) изготовление чертежей и эскизов конструкции;

в) совокупность аналогий реального объекта при отбрасывании от него второстепенных подробностей, что упрощает расчет.

Литература

[2, стр. 4-21]; [6, стр. 5-20], [5, стр. 5-15].

4. Внутренние силовые факторы (всф)

4.1. Метод сечений

При деформировании упругих тел под действием внешней нагрузки возникают силы противодействия деформированию - внутренние силы. Пока не произойдет разрушение тела, внешние силы уравновешиваются внутренними. Природа внутренних сил – атомарное и молекулярное взаимодействие частиц тела. Внутренние силы или внутренние силовые факторы (ВСФ) определяются методом сечений.

Сущность метода сечений: упругое твердое тело, несущее внешнюю нагрузку, уравновешиваемую телом, мысленно рассекается плоскостью. Если тело – брус и секущая плоскость проводится перпендикулярно его оси, получают поперечное сечение.

Затем рассматривается условие равновесия каждой отсеченной части, то есть определяются сила и момент, которые, будучи приложенными в центре тяжести сечения, уравновесят внешнюю нагрузку, действующую на рассматриваемую отсеченную часть. Эта сила и момент, приложенные в центре тяжести сечения, являются соответственно главным вектором и главным моментом внутренних сил - (рис. 3-б).

а)	б)
в)	H – секущая плоскость; С – центр тяжести сечения; Силы Fί действуют на одну сторону сечения ί = 1,2,... ,n → R - главный вектор внутренних сил; → n → R = ∑ Fί ί=1 → M- главный момент внутренних сил. → → → M = ∑ Mί (Fί) Nx, Qy, Qz, Mx, My, Mz – внутренние силовые факторы.

Рис.3 Метод сечений.

На рис.3 (а, б, в) показана последовательность определения ВСФ по методу сечений.

Через центр тяжести сечения проводят три взаимно перпендикулярные оси. При этом ось х перпендикулярна сечению, а оси y и z проходят по поверхности сечения, совпадая с его главными осями. Определяют составляющие главных вектора и момента относительно осей x, y, z. (рис.3-в)

N_x - сила, перпендикулярная сечению, Q_y и Q_z – силы, действующие по поверхности сечения, M_x, M_y, M_z – моменты относительно соответствующих осей (рис. 3-в). Таким образом, в общем случае в сечении тела действуют шесть внутренних силовых факторов, величины и направление которых можно определить с помощью шести уравнений статики для пространственной системы сил:

(определяется) N_x ; m_x = 0 (определяется) M_x ;

(определяется) Q_y ; m_y = 0 (определяется) M_y ;

(определяется) Q_z ; m_z = 0 (определяется) M_z ;

N_x² + Q_x² + Q_z² = М_x² + М_y² + М_z²