112

Введение

1. Внешние и внутренние силы. Деформируемое тело.

Упругие и остаточные деформации.

Внешними силами называют силы взаимодействия между рассматриваемым элементом конструкции и окружающими его телами.

Внешние силы разделяются на объемные и поверхностные. Объемные силы распределены по объему тела и приложены к каждой его частице (собственный вес). Поверхностные силы характеризуют непосредственное контактное взаимодействие рассматриваемого объекта с окружающими телами и приложены к участкам поверхности (снеговая нагрузка, давление газа в цилиндре двигателя). Внешние силы часто называют внешней нагрузкой.

Все реальные элементы конструкций и машин под действием на них внешних сил изменяют форму и размеры - деформируются. Способность деформироваться - одно из основных свойств всех твердых тел. Приложение внешних сил нарушает нормальное расстояние между молекулами и тело деформируется

Внутренние силы - силы взаимодействия между соседними частицами тела. Эти силы стремятся сохранить тело как единое целое, то есть противодействуют внешним силам и деформации. Внутренние силы часто называют внутренними усилиями или внутренними силовыми факторами.

При малых величинах внешних сил твердое тело после разгрузки обычно восстанавливает свои первоначальные размеры. Устранение деформаций после прекращения действия внешних сил называется упругостью. Если тело после снятия нагрузки полностью восстанавливает свою первоначальную форму и размеры, его называют абсолютно упругим, а исчезающие после снятия нагрузки деформации - упругими деформациями.

Опыты показывают, что упругая деформация наблюдается, пока величина действующих на тело сил не превысит определенного для каждого тела предела; при действии большей нагрузки тело, наряду с упругой, получает остаточную деформацию. При проектировании размеры конструкций назначают таким образом, чтобы возникновение остаточных деформаций было исключено.

2. Реальный объект и расчетная схема.

В сопротивлении материалов исследование реального объекта начинается с выбора расчетной схемы. Реальный объект, освобожденный от несущественных особенностей, называется расчетной схемой.

Типы расчетных схем:

1.		Стержень (брус) - тело, длина которого значительно превышает поперечные размеры;
2.		Пластинки или оболочки - тело, у которого один размер (толщина) мал по сравнению с двумя другими.
3.		Массивные тела, у которых все три размера одного порядка.

3. Основные допущения и гипотезы, принятые в

сопротивлении материалов.

Для упрощения расчетов элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость приходится прибегать к некоторым допущениям и гипотезам о свойствах материалов и характере деформаций.

Основные допущения о свойствах материалов:

1. Все тела предполагаются абсолютно упругими.

2. Материал, из которого изготавливают конструкции, считают однородным. Это значит, что любые, сколь угодно малые его частицы имеют одинаковые свойства.

3. Все тела по своему строению предполагаются сплошными, не имеющими во внутренней структуре трещин или других дефектов.

4. Материалы рассматриваются как изотропные, то есть обладающие одинаковыми физико-механическими свойствами в разных направлениях.

Основные допущения о характере деформаций:

1. Перемещения, возникающие в упругих телах под действием внешних сил, очень малы по сравнению с размерами рассматриваемых элементов.

2. Перемещения точек упругого тела прямо пропорциональны действующим нагрузкам. Элементы и конструкции, подчиняющиеся этому допущению, называют линейно-деформируемыми.

3. Внешние силы действуют независимо друг от друга. Это положение известно под названием принципа независимости действия сил, согласно которому перемещения и внутренние усилия, возникающие в телах, считаются независимыми от порядка приложения внешних сил.