Определите предмет, цели и задачи курса «Механика». Значение курса для обеспечения технической безопасности промышленных объект
Прикладная механика- это основа общей инженерной подготовки специалистов, она включает в себя основные положения фундаментальных инженерных дисциплин.
Одной из главных задач ,которые решаются при проектировании конструкций ,является задача обеспечения прочности при максимальной эффективности(минимальных затратах труда, материала, энергии) .Во многих случаях еще на стадии проекта важно предвидеть сам процесс разрушения и сделать его безопасным. В связи с этим ,важным качеством конструкционного материала является способность сопротивляться повреждениям, т.е. трещиностойкость.
Первоначально сопротивление материалов разрабатывалось главным образом для решения проблем строительства. В последние десятилетия большое внимание привлекли проблемы прочности объектов машиностроения, энергетики , транспорта. Задачи, связанные с деформированием и прочностью, успешно ставятся и решаются в биологии и медицине. Большой интерес к сопротивлению материалов проявляют спортивные тренеры. Проблемы связанные с обеспечением прочности , возникают у специалистов по гражданской обороне ,с разрушением у инженеров саперов. Одни хотят знать, как лучше защитить объект от поражения, другие- как проще разрушить ту или иную конструкцию .с процессами деформирования и разрушения связаны многие технологические операции: резание, штамповка, гибка, навивка пружин. С задачами сопротивления материалов приходится иметь дело и в быту, домашнем хозяйстве. Например как правильно удалить клеща или как правильно нарезать мясо для лангетов и антрекотов да и во многих других случаях полезно иметь общие представления о прочности и жесткости.
Значением курса является: находить удачные упрощающие предположения и доводить расчет до разумного результата; интуитивное понимание возможных слабостей,присущих материалам и конструкциям, способность предвидеть и предвосхитить неблагоприятные ситуации, создание надежных и долговечных конструкций.
P.S : если тут он еще спросит, то сожно будет сказать про то, что при стоительстве гонолыжек, и тд следует учитывать знания по данному курсу, под каким углом стороить крышу, чтоб снег не скатывался на людей и тд, он про это на лекции самой первой говорил.
2.Дать определения: «абсолютно твёрдое тело» и «материальная точка»? Какими способами можно задать силу?
3.Сформулируйте аксиомы статики. Дайте понятия силы и момента силы относительно
точки и относительно оси.
4.Покажите основные типы связей и их реакции.
13.Что такое трение качения? В каких пределах изменяется момент трения качения? Укажите размерность коэффициента трения качения.
Тре́ние каче́ния — сопротивление движению, возникающее при перекатывании тел друг по другу т.е. сопротивление качению одного тела (катка) по поверхности другого. Причина трения качения — деформация катка и опорной поверхности.
При
учете момента трения качения уравнение
моментов относительно точки О приобретает
вид SR-Mc=0,
снимающий возникшее противоречие. Из
этого уравнения следует, что пока качения
нет, момент трения
Mc равен
моменту движущейся силы
S: Mc=SR. Постепенно увеличивая силу S, можно прийти к такому предельному состоянию, когда малейшее приращение силы S вызывает качение катка по опоре. В этом состоянии предельного равновесия момент трения качения принимает свое наибольшее значение
Величина k, имеющая размеренность длины, называется коэффициентом трения качения и определяется из эксперимента либо по техническим справочникам. Момент трения качения, таким образом, изменяется в пределах
принимая значение Mc=kN только при возникновении качения. Вообще говоря, под действием силы S каток может как катиться, так и скользить.
Схематизация структуры и свойств материала. Основные гипотезы. Упругость. Пластичность. Ползучесть. Релаксация напряжений.
Схематизация свойств материалов.
а) Гипотеза сплошного однородного тела. Она состоит в том, что реальное тело, состоящее из атомов и молекул, заменяется гипотетическим сплошным однородным телом. Тело или среда называется сплошной, если любой выделенный малый объем содержит вещество. Однородность означает, что свойства тела во всех точках одинаковы. Наиболее распространенные в технике материалы – неоднородны, они имеют зачастую (напр. металлы) кристалическое строение и свойства элементов по разному выделенных из кристаллов различны. Однако размеры кристаллических зерен пренебрежимо малы по сравнению с размерами деталей, и, в результате интересующие нас тела обладают свойством относительной однородности.
Гипотеза сплошного однородного тела позволяет рассматривать интересующие нас величины, как непрерывные функции координат и использовать аппарат математического анализа.
б) В зависимости от поведения при нагружении различают тела упругие и пластические.
Упругие тела характеризуются однозначной зависимостью
между силами и деформациями. После снятия нагрузки деформации исчезают полностью.
У пластических тел деформации зависят не только от величины, но и от истории нагружения. После снятия нагрузки тело в первоначальное состояние не приходит. Появляются остаточные деформации.
Свойства упругости и пластичности относительны, так, например, стальная пружина, будучи сжата небольшой силой, ведет себя как упругая система, а будучи сжата большой силой, получает остаточные деформации. Это говорит о том, что для стали малые деформации упруги, а большие - пластические.
В большей части курса мы будем приписывать материалу упругие свойства.
в) В рассматриваемых нами вопросах будем считать тела изотропными, т.е. обладающими одинаковыми свойствами во всех направлениях. Тела, не обладающие таким свойством, называются анизотропными. Кристалл, например, всегда анизотропен и его анизотропия определяется расположением атомов в кристаллической решетке. Однако, технические сплавы состоят из кристаллических зерен, ориентация которых беспорядочна и произвольна, поэтому в теле, содержащем большое количество кристаллических зерен нельзя выделить какое-то предпочтительное направление. Таким образом, подобные тела можно считать изотропными.
В прокатанном металле зерна деформируются в направлении прокатки, и в результате материал становится анизотропен, однако подобная анизотропия обычно невелика и не учитывается в расчетах.
Существуют конструктивно анизотропные материалы (армированные пластики, фанера, железобетон).
Упругостью мы будем называть свойство тела, выражающееся в однозначной зависимости между силами, действующими на тело, и его деформациями. В частности, упругое тело после снятия действовавших на него нагрузок возвращается в исходное состояние. Как говорят, оно не получает остаточных деформаций. Этот факт содержится в определении упругости.
В противоположность упругости пластичность состоит в том, что тела получают деформации, зависящие не только от конечных значений действующих на них сил, но и от порядка их приложения. В частности, если пластическое тело было подвергнуто действию сил, то после удаления их оно в первоначальное состояние не приходит, сообщенные силами деформации сохраняются, полностью или частично, и после прекращения действия этих сил. Ползучесть материалов (последействие) — медленная, происходящая с течением времени деформация твёрдого тела под воздействием постоянной нагрузки или механического напряжения. Ползучести в той или иной мере подвержены все твёрдые тела — как кристаллические, так и аморфные.
Одним из проявлений ползучести является релаксация напряжений. Этим термином называется падение напряжения со временем в напряженной детали.