3.Заделка – произвольное реакция и момент

Раскрыть понятие пространственной системы сил: параллелепипед сил, проекция силы, момент силы,условия равновесия: Пространственная система сил образует 3 силы,приложенные к одной точке. Параллелепипед сил:если даны филы F1, F2, F3, то заменить их действие может равнодействующая r по модулю и направлению соотв. Диагоналей АЕ параллелепипеда,ребра которых АВ, АС, АД соответствуют трех силам.

Проекция силы на три взаимоперпендикулярные оси: обычно силу проецируют сначала на одну из плоскостей,затем на оси. Равновесие пространственной системы сходящихся сил: находятся в равновесии тогда и только тогда,когда сумма проекций на три взаимноперпендикулярные прямые равна нулю: Σx=0 Σy=0 Σz=0 Момент силы относительно оси(чтоб его определить нужно): -расположить плоскость Н перпендикулярно оси Z -найти проекцию F на плоскость Н -провести перпендикуляр от оси к FH

Раскрыть понятие центра тяжести простых фигур,статического момента: Центр тяжести-точка, связанная с этим телом, через которую проходит линия действия равнодействующей сил тяжести, действующих на частицы данного тела при любом расположении тела в пространстве. Сила тяжести-сила,которая действует вблизи земной поверхности на каждую частицу тела и направлена вертикально вниз. Статический момент-произведение площади на расстояние от центра тяжести до оси. Sx=ΣAiyi Sy=ΣAixi [см3, м3] Статический момент для центра оси=0

Раскрыть понятие устойчивости равновесия твердого тела: Устойчивость-способность элемента конструкции сохранять определенную начальную форму упругого равновесия.Расчеты на устойчивость предотвращают возможность искривления и внезапной потери устойчивости длинных и тонких деталей. Равновесие бывает:устойчивое,неустойчивое.

Устойчивое равновесие – равновесие, при котором малое возмущение системы приводит к ее малому отклонению от состояния равновесия. Неустойчивое равновесие- система, будучи выведена из равновесия, не возвращается к исходному состоянию, а переходит в другое устойчивое состояние. Равновесие тела устойчиво:

a. если его потенциальная энергия имеет минимальное значение;

- если центр тяжести тела занимает наинизшее положение по сравнению со всеми возможными соседними положениями.. При малом отклонении тела из состояния неустойчивого равновесия возникают силы или моменты сил, стремящиеся удалить тело от положения равновесия. При подъеме свободного конца тела, подвешенного выше центра тяжести, оно начинает вращаться; Неустойчивое равновесие:Центр тяжести находится на одной вертикали с точкой подвеса и выше её. Малейший толчок переводит тело в положение устойчивого равновесия. Устойчивость положения:если тело опирается на несколько точек, то его равновесие может быть устойчивым, даже если его центр тяжести лежит выше точек опоры. Сила, необходимая для того, чтобы опрокинуть тело, является мерой его устойчивости. Устойчивость тела тем больше, чем больше площадь его опоры и чем ниже расположен его центр тяжести.

Описать цели и задачи сопротивления материалов, описать упругие и пластические деформации: Сопротивление материалов-наука,в которой изучают принципы и методы расчета на сопротивление, устойчивость, жесткость. Задачи сопротивление мат: -обеспечение сопротивления(способность не разрушаться под действием внешней нагрузки) -устойчивость(способность конструкции сохранять первоначальную форму под действием внешних нагрузок) -жесткость(способность воспринимать внешнюю нагрузку без существенных изменений размеров). Деформация-изменение формы и размеров тела под действием внешних нагрузок. Упругая деформация-часть деформации, которая полностью исчезает при разгрузке. Пластические деформации-часть деформации,которая не исчезает после снятия нагрузки. Возникновение этой деформации связано с нарушением работы конструкции и поэтому пласт.деформ. является недопустимыми.

Описать основные гипотезы и допущения сопротивления материалов: Допущения сопротивления материалов: -материал представляет собой однородную сплошную среду: любой объем, выделенный из тела воспринимает часть общей нагрузки, приходящейся на все тело -материал до известного предела нагружения работает упруго -перемещение точки элемента,обусловленные его деформацией, весьма малы по сравнению с размерами самого элемента, вводится принцип начальных размеров, согласно которому при составлении уравнения равновесия рассматривается как неделимое геометрическое тело, имеющее после нагружения те же геом.размеры, что и до нагружения -перемещение точек элемента в упругой стадии работы материла пропорциональны силам, вызывающим эти перемещения. Гипотезы: 1.Гипотеза об однородности и изотропности материала. Материал преполагается однородным и изотропным , т.е. в любом объеме и в любом направлении свойства материала считаются одинаковыми. Для древесины или армированных материалов,свойство изотропности неприемлемо. 2.Гипотеза о «сплошности» материала. Предполагается, что материал полностью заполняет весь объем тела без каких-либо пустот, то есть тело рассматривается как сплошная среда. Допущение о сплошности тела можно рассматривать как следствие гипотезы об однородности материала. 3.Гипотеза об идеальной упругости материала. Все тела предполагаются абсолютно упругими, хотя реальные тела обладают упругостью только до определенных величин нагрузок. Абсолютно упругих тел не существует.

Описать метод сил и виды деформаций: Метод сил позволяет определить внутренние силы,которые возникают в стержне,

находящемся в равновесии под действием внешних нагрузок. Этапы: -рассекаем элемент по нужному сечению -отбрасываем одну из частей -заменяем ее действие внутренними усилиями -уравниваем действие внутренних сил внешними. Виды деформации: 1.Растяжение(+) и сжатие(-)-вид деформации стержня,при котором происходит изменение его первоначальной длины. 2. Растяжение(сжатие) вызывается внешними силами,действующими вдоль оси Z,при этом в любом поперечном сечении возникает только одно внутреннее усилие-нормальная сила N. Гипотеза Бернулли: при растяжении стержня, продольные и поперечные риски, нанесенные на поверхность до деформации,остаются прямыми и

взаимоперпендикулярными, изменяется лишь расстояние между ними.

Раскрыть понятие напряжения: Напряжение – это величина внутренней силы, приходящийся на единицу площади сечения. Напряжение – это величина векторная. Нормальное напряжение, действующее перпендикулярно к данному сечению, и касательное напряжение, действующее в плоскости сечения. Нормальное напряжение- сигма σ. Касательное напряжение-тау . Полное напряжение-р. Нормальное напряжение при растяжении стремятся отдалить частицы тела друг от друга, а при сжатии сблизить их. Поэтому в поперечным сечении бруса при растяжении, сжатии и чистом изгибе действует только нормальное напряжение, а при сдвиге и кручении только касательные напряжения.

Раскрыть понятия продольной силы, нормального напряжения в поперечном сечении бруса,концетрации напряжения Продольная сила-направленная по касательной к оси стержня проекция главного вектора системы сил, заменяющих в данном поперечном сечении действие отброшенной части стержня на его оставшуюся часть.

Нормальное напряжение в поперечном сечении бруса

Концетрация напряжения- отношением максимального напряжения Q в области концентратора к номинальному напряжению Qn (вычисленному в предположении отсутствия концентратора): k= Q/QN

Характер деформаций, которым подвергается прямой брус при растяжении или сжатии мы определили, проведя опыт с резиновым брусом, на котором была нанесена сетка линий. Теперь представим себе брус постоянного сечения имеющий длину l, один из концов которого защемлен, а к свободному концу приложена растягивающая сила F. Под действием этой силы брус удлинится на некоторую величину Δl, которую назовем абсолютным удлинением бруса. Отношение абсолютного удлинения Δl к первоначальной длине бруса l назовем относительным удлинением и обозначим ε:

ε = Δl / l

Относительное удлинение – величина безразмерная, иногда его выражают в процентах.

Итак, деформация бруса при растяжении и сжатии характеризуется абсолютным и относительным удлинением или укорочением.