- •1. Изложите цель и задачи изучения предмета «Техническая механика». Опишите роль и значение механики в технике.
- •2. Объясните основные понятия и аксиомы статики.
- •3. Раскройте сущность понятий «связь» и «реакции связей». Перечислите типы балочных систем и их реакции.
- •4. Раскройте сущность и опишите применение геометрического метода сложения плоской системы сходящихся сил. Сформулируйте геометрическое условие равновесия.
- •5. Объясните, как определяется величина и знак проекции силы на координатные оси.
- •6. Запишите аналитическое условие и уравнение равновесия плоской системы сходящихся сил.
- •7. Дайте определение понятию «пара сил», опишите ее свойства. Изложите условия равновесия пар сил.
- •8. Объясните, как определяется величина и знак момента силы относительно точки.
- •10. Запишите условия и уравнения равновесия плоской системы произвольно расположенных сил.
- •11. Объясните, как определяются проекции силы на три взаимно перпендикулярные оси.
- •12. Объясните, для чего строится силовой параллелепипед. Изложите условия и уравнения равновесия пространственной системы сходящихся сил.
- •13. Объясните, как определяется момент силы относительно точки.
- •14. Запишите условия и уравнения равновесия пространственной произвольной системы сил.
- •15. Дайте определение понятию «центр параллельных сил» и объясните, как он находится.
- •16. Объясните, как определить центр тяжести простых и сложных плоских фигур.
- •17. Объясните, как определить центр тяжести для различных тел.
- •18. Объясните, как определить центр тяжести сечений, составленных из прокатных профилей.
- •19. Изложите, что изучает кинематика. Сформулируйте основные понятия и определения.
- •20. Объясните, какие существуют способы задания движения точки и для чего они применяются.
- •21. Изложите определение, уравнение, формулы и графики равномерного движения точки.
- •22. Изложите определение, уравнение, формулы и графики равнопеременного движения точки.
- •23. Дайте определение поступательного движения твердого тела. Изложите его характеристики.
- •24. Дайте определение вращательного движения твердого тела. Изложите его параметры.
- •25. Изложите определение, уравнение и формулы равномерного вращения твердого тела.
- •26. Изложите определение, уравнение и формулы равнопеременного вращения твердого тела.
- •27. Запишите и объясните зависимости между угловыми и линейными параметрами вращающегося тела.
- •28. Объясните, чем характеризуется сложное движение материальной точки и как определяется его скорость.
- •29. Объясните, чем характеризуется сложное движение твердого тела. Дайте определение понятию «мгновенный центр скоростей».
- •30. Назовите объект и предмет, которые изучает динамика. Дайте определение основным понятиям динамики. Перечислите аксиомы динамики.
- •31. Объясните сущность сил инерции. Объясните, как определяются силы инерции при прямолинейном и криволинейном движениях.
- •32. Сформулируйте сущность принципа Даламбера и метода кинетостатики. Назовите его применение.
- •33. Объясните, как определяется работа постоянной силы. Назовите единицы измерения работы.
- •34. Объясните, как определяется работа сил тяжести. Дайте определение понятию «кпд».
- •35. Объясните, что такое мощность. Назовите единицы измерения мощности.
- •36. Объясните, как определяется работа и мощность при вращательном движении.
- •37. Раскройте сущность понятий «трение скольжения», «коэффициент трения», «сила трения», «угол трения» и «конус трения».
- •38. Раскройте сущность понятий «трение качения». Перечислите основные параметры.
- •39. Дайте определение понятиям «количество движения» и «импульс силы». Сформулируйте теорему об изменении количества движения.
- •40. Дайте определение понятию «механическая энергия». Перечислите виды механической энергии. Сформулируйте теорему об изменении кинетической энергии.
- •41. Назовите объект и предмет, которые изучает сопротивление материалов. Перечислите основные задачи. Дайте определение понятиям «прочность», «жесткость» и «устойчивость».
- •42. Объясните, чем отличаются упругие и пластические деформации. Перечислите основные допущения сопротивления материалов.
- •43. Раскройте сущность и назначение метода сечений. Дайте определение понятию «напряжение», назовите его виды и единицы измерения.
- •44. Объясните, как определяется величина и знак продольной силы. Изложите порядок построения эпюры продольной силы.
- •45. Перечислите и объясните виды продольной и поперечной деформации. Сформулируйте закон Гука. Объясните, что характеризует коэффициент Пуассона.
- •46. Дайте определение и покажите зависимости между предельными, допускаемыми и расчетными напряжениями.
- •47. Объясните, как определяются напряжения при растяжении-сжатии? Изложите условие прочности и расчеты на прочность.
- •48. Объясните, как проводятся испытания материалов на растяжение-сжатие и какие механические характеристики при этом определяются.
- •49. Изложите порядок расчета и на срез и смятие заклепочных соединений.
- •50. Объясните, как проводятся расчеты на прочность сварных соединений.
- •51. Перечислите виды геометрических характеристик плоских сечений и дайте определение каждому из них.
- •52. Определите моменты инерции простых сечений.
- •53. Дайте определение понятию «момент инерции». Объясните, как определить расположение главных осей и главные центральные моменты инерции.
- •54. Объясните, чему равен крутящий момент. Изложите порядок построения эпюры крутящих моментов.
- •55. Изложите определение напряжений, условие прочности и расчеты на прочность при кручении.
- •56. Изложите, какие существуют расчеты на прочность и жесткость при кручении. Объясните, как они выполняются.
44. Объясните, как определяется величина и знак продольной силы. Изложите порядок построения эпюры продольной силы.
Под растяжением (сжатием) понимают такой вид нагружения, при котором в поперечных сечениях стержня возникают только продольные силы, а прочие силовые факторы равны нулю.
Продольная сила – внутреннее усилие, равное сумме проекций всех внешних сил, взятых с одной стороны от сечения, на ось стержня. По величине продольная сила N численно равна внешней силе F. Знак продольной силы соответствует изменению длины стержня от действия этой силы. Принимается следующее правило знаков для продольной силы: растягивающая продольная сила положительна, сжимающая – отрицательна. Знак продольной силы можно легко определить по следующему признаку: если она направлена в сторону отброшенной части рассеченного бруса, то имеет знак плюс; если же она направлена в сторону оставшейся части (внутрь ее), то будет иметь знак минус.
Если продольные силы, возникающие в различных поперечных сечениях стержня, неодинаковы, закон их изменения по длине стержня представляется в виде графика N(z), называемого эпюрой продольных сил. Эпюра продольных сил необходима для оценки прочности стержня и строится для того, чтобы найти опасное сечение (поперечное сечение, в котором продольная сила принимает наибольшее значение). Для построении эпюры N используется метод сечений.
Порядок построения эпюр продольных сил:
1. Разбивают брус на участки, границами которых являются сечения, где приложены внешние силы.
2. В пределах каждого участка применяют метод сечений и определяют продольную силу. При этом если внешняя сила растягивает оставленную часть стержня, т. е. направлена от сечения – продольная сила положительна; если внешняя сила сжимает оставленную часть стержня, т. е. направлена к сечению – продольная сила отрицательна.
3. Откладывают полученные значения и строят эпюру продольных сил. Если на участке не действует равномерно распределенная нагрузка, то эпюра ограничена прямой, параллельной нулевой линии.
4. Правильность построения эпюр продольных сил определяется следующим образом: в сечениях, где приложена внешняя сила, на эпюре есть «скачки», равные по величине приложенной силе.
45. Перечислите и объясните виды продольной и поперечной деформации. Сформулируйте закон Гука. Объясните, что характеризует коэффициент Пуассона.
Продольная деформация – это деформация материала в направлении, совпадающем с направлением его перемещения при деформировании. При растяжении продольная деформация считается положительной, а при сжатии – отрицательной.
Поперечная деформация – это деформация материала в направлении, перпендикулярном направлению его перемещения при деформировании. Поперечные размеры при растяжении уменьшаются, а при сжатии – увеличиваются. Если материал является изотропным, то его поперечные деформации равны между собой.
Опытным путем установлено, что при растяжении (сжатии) в пределах упругих деформаций отношение поперечной деформации к продольной является постоянной для данного материала величиной.
Закон Гука – деформация, возникающая в упругом теле, пропорциональна приложенной к этому телу силе. Следует иметь в виду, что закон Гука выполняется только при малых деформациях. При превышении предела пропорциональности связь между напряжениями и деформациями становится нелинейной. Для многих сред закон Гука неприменим даже при малых деформациях.
Для тонкого растяжимого стержня закон Гука имеет вид: F = k ∙ Δl. Где: F – сила, которой растягивают (сжимают) стержень, Δl – абсолютное удлинение (сжатие) стержня, k – коэффициент упругости (или жёсткости). Коэффициент упругости зависит как от свойств материала, так и от размеров стержня.
Коэффициент Пуассона (μ) – величина отношения относительного поперечного сжатия к относительному продольному растяжению. Этот коэффициент зависит не от размеров тела, а от природы материала, из которого изготовлен образец. Безразмерен, но может быть указан в относительных единицах: мм/мм, м/м.