- •1.Статистически неопределимые системы.
- •2.Основные законы статики. Связи и реакции связи.
- •3.Статика. Основные положения
- •4.Геометрические характеристики фигур. Статический момент. Центробежный момент инерции, полярный момент инерции (основные понятия).
- •Геометрические характеристики прямоугольника и квадрата
- •5.Механика твердого тела. Статика твердого тела (общие понятия).
- •6.Условие равновесия. Внешние, внутренние силы.
- •7.Моменты инерции сложных фигур. Свойства моментов инерции.
- •8.Главные оси инерции и главный момент инерции.
- •9.Основные геометрические характеристики сечений
- •10.Основные виды сил, действующие на тело. Момент силы относительно центра. Свойства момента сил.
- •11.Равновесие твердого тела под действием пары сил. Теорема о параллельном переносе силы. Основная теорема статики.
- •12.Сложные силы. Системы сходящихся сил
- •13.Понятия о моменте пары сил
- •14.Раскрытие статической неопределимости
- •15.Напряжения. Виды напряжения, виды деформации. Правила знаков. Примеры расчета плоского напряженного состояния.
- •16.Деформация при сложном напряженном состоянии
- •17.Диаграмма напряжений. Модуль упругости, относительное удлинения.
- •18.Кручение. Правило знаков.
- •19.Общие положения сопротивления материалов
- •20.Диаграмма растяжения для хрупких пластичных материалов
- •21.Сравнительная характеристика свойств хрупких и пластичных материалов. Модуль Юнга.
- •22. Определение максимальных нормальных и касательных напряжений.
- •23.Расчетное напряжение при различных теориях прочности
- •24.Изгиб. Понятия и определения
- •25.Чистый сдвиг.
- •26.Внецентренное растяжение и сжатие. Ядро сечения
- •27.Классификация нагрузок (Силовых факторов).
- •Нагрузки по способу приложения
- •Нагрузки по характеру изменения во времени
- •28.Динамическое, циклическое нагружение, понятие предела выносливости.
- •29.Понятие усталости материалов, факторы, влияющие на устойчивость к усталостному разрушению.
- •30.Кривая усталостного испытания. Цели испытания.
- •31.Влияние концентрации напряжений на прочность при циклическом нагружении.
- •32.Коэффициент запаса
- •33.Поперечный изгиб
- •34.Твердость. Коэффициент Пуассона
- •35.Закон Гука
- •36.Основные геометрические параметры тонкостенных оболочек.
- •37.Безмоментная (мембранная) теория тонкостенных оболочек.
- •38.Уравнение Лапласа. Виды напряжений действующих на аппарат при его расчете на прочность. Какие аппараты считаются тонкостенными?
- •40.Механическое перемешивание. Механизм процесса перемешивания.
- •47.Схемы положения центра инерции вращающегося на валу диска.
- •48.Критическая угловая скорость вала (Резонанс).
- •49.Понятие о виброустойчивости перемешивающих устройств. Основы расчета на виброустойчивость.
- •50.Условие виброустойчивости ротора.
- •57.Передачи зацеплением. Достоинства и недостатки.
- •63.Валы и оси. Классификация.
- •70.Шпоночные и зубчатые шлицевые соединения.
- •71.Муфты.
8.Главные оси инерции и главный момент инерции.
Главные оси инерции и главные моменты инерции.
При изменении угла величины Ix1, Iy1 и Ix1y1 изменяются. Найдем значение угла, при котором Ix1 и Iy1имеют экстремальные значения; для этого возьмем от Ix1 или Iy1 первую производную по и преравняем ее нулю:илиоткуда(1.28)
Эта формула определяет положение двух осей, относительно одной из которых осевой момент инерции максимален, а относительно другой - минемален.
Такие оси называют главными. Моменты инерции относительно главных осей называются главными моментами инерции.
Значения главных моментов инерции найдем из формул (1.23) и (1.24), подставив в них из формулы (1.28), при этом используем известные формулы тригонометрии для функций двойных углов.
После преобразований получим следующую формулу для определения главных моментов инерции: (1.29)
Исследуя вторую производную можно установить, что для данного случая (Ix < Iy) максимальный момент инерции Imax имеет место относительно главной оси, повернутой на угол по отношению к оси х, а минимальный момент инерции - относительно другой, перпендикулярной оси. В большинстве случаев в этом исследовании нет надобности, так как по конфигурации сечений видно, какая из главных осей соответствует максимуму момента инерции.
Главные оси, проходящие через центр тяжести сечения, называются главными центральными осями.
Во многих случаях удается сразу определить положение главных центральных осей. Если фигура имеет ось симметрии, то она является одной из главных центральных осей, вторая проходит через центр тяжести сечения перпендикулярно первой. Сказанное следует из того обстоятельства, что относительно оси симметрии и любой оси, ей перпендикулярной, центробежный момент инерции равен нулю.
В случае если два главных центральных момента инерции сечения равны между собой, то у этого сечения любая центральная ось является главной, и все главные центральные моменты инерции одинаковы (круг, квадрат, шестиугольник, равносторонний шестиугольник).
9.Основные геометрические характеристики сечений
Здесь: C - центр тяжести плоских сечений;
A - площадь сечения;
Ix , Iy - осевые моменты инерции сечения относительно главных осей;
IxI , IyI - осевые моменты инерции относительно вспомогательных осей;
Ip - полярный момент инерции сечения;
Wx , Wy - осевые моменты сопротивления;
Wp - полярный момент сопротивления
Прямоугольное сечение
Сечение равнобедренный треугольник
10.Основные виды сил, действующие на тело. Момент силы относительно центра. Свойства момента сил.
При рассмотрении механических задач большинство сил, действующих на тела, можно отнести к трем основным разновидностям:
- сила всемирного тяготения;
- сила трения;
- сила упругости.
Все окружающие нас тела притягиваются к Земле, это обусловлено действием сил всемирного тяготения. Если мы будем пренебрегать сопротивлением воздуха, то мы уже знаем, что все тела падают на Землю с одинаковым ускорением – ускорением свободного падения.
Как и всякий предмет, тело, подвешенное на пружине, стремится упасть вниз из-за притяжения Земли, но, когда пружина растянется до некоторой длины, тело останавливается, то есть приходит в состояние механического равновесия. Мы уже знаем, что механическое равновесие наступает, когда сумма сил, действующих на тело, равна нулю. Это означает, что сила тяжести, действующая на груз, должна уравновеситься с некоторой силой, действующей со стороны пружины. Эта сила, направленная против силы тяжести и действующая со стороны пружины, называется силой упругости.
Пройдя некоторое расстояние, тело останавливается, скорость тела уменьшается от начального значения до нуля, то есть ускорение тела – величина отрицательная. Следовательно, на тело со стороны поверхности действует сила, которая стремится остановить это тело, то есть действует против его скорости. Эта сила называется силой трения.
Момент силы относительно центра (точки).
Моментом силы F относительно центра (точки) О называется вектор mo(F) равный векторному произведению радиуса вектора r, проведенного из центра О в точку А приложения силы, на вектор силы F:
mo(F) = rF. |
Вектор mo(F) приложен в точке О и направлен плоскости, проходящей через центр О и силу F, в ту сторону, откуда сила видна стремящейся повернуть тело вокруг центра О против хода часовой стрелки.
Модуль mo(F) равен произведению модуля силы F на плечо h:
mo(F) = Fh, |
где плечо h перпендикуляр, опущенный из центра О на линию действия силы F.
Момент mo(F) характеризует вращательный эффект силы F относительно центра (точки) О.
Свойства момента силы:
1. Момент силы относительно центра не изменяется при переносе силы вдоль линии ее действия в любую точку;
2. Если линия действия силы проходит через центр О (h = 0), то момент силы относительно центра О равен нулю.