
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Основные обозначения
- •1. Введение
- •1.1. Задачи и методы
- •1.2. Реальный объект и расчетная схема
- •2. Внутренние силы. Метод сечений
- •2.1. Внешние и внутренние силы
- •2.2. Определение внутренних усилий методом сечений
- •2.3. Способ определения внутренних усилий и построение их эпюр
- •Вопросы для повторения
- •Тесты для повторения
- •3. Геометрические характеристики плоских сечений
- •3.1. Статические моменты площади сечений
- •3.1.1. Свойства статических моментов площади сечения
- •3.1.2. Определение положения центра тяжести
- •3.2. Моменты инерции сечений
- •3.2.1. Свойства моментов инерции сечения
- •3.2.2. Моменты инерции простейших фигур
- •3.3. Зависимости между моментами инерции относительно параллельных осей
- •3.4. Главные оси и главные моменты инерции
- •3.5. Радиус инерции сечения
- •Вопросы для повторения
- •Тесты для повторения
- •Контрольные тесты
- •4. Напряжения и деформации
- •4.1. Понятие о напряжениях
- •4.2. Условия эквивалентности напряжений и внутренних сил
- •4.3. Понятие о деформации
- •4.4. Типы напряжено-деформированного состояния
- •4.5. Закон Гука
- •4.6. Гипотезы и допущения
- •Вопросы для повторения
- •5. Механические свойства материалов. Физические уравнения
- •5.1. Постановка эксперимента
- •5.2. Диаграммы растяжения и основные механические характеристики материалов
- •5.3. Диаграммы сжатия. Особенности разрушения при сжатии
- •Вопросы для повторения
- •Тесты для повторения
- •Контрольные тесты
- •6. Растяжение сжатие
- •6.1. Основные предпосылки
- •6.2. Растяжение (сжатие) прямого бруса постоянного сечения
- •Вопросы для повторения
- •7. Сдвиг
- •7.1. Основные положения
- •Вопросы для повторения
- •8. Кручение
- •8.1. Основные понятия
- •8.2. Напряженно-деформированное состояние круглого бруса
- •Вопросы для повторения
- •9. Плоский изгиб прямых стержней
- •9.1. Нормальные напряжения
- •9.2. Касательные напряжения
- •9.3. Главные напряжения
- •9.4. Расчеты на прочность при изгибе
- •Вопросы для повторения
- •Тесты для повторения
- •Контрольные тесты
- •10. Основные энергетические teopeмы для упругого тела. Методы определения перемещений стержневых систем
- •10.1. Энергетические теоремы
- •10.2. Определение перемещений линейно деформируемых систем
- •10.3. Пути упрощения вычисления перемещений
- •10.3.1. Интегрирование по правилу Верещагина (способ "перемножения" эпюр)
- •11. Расчет статически неопределимых систем методом сил
- •11.1. Основная система и сущность метода
- •11.2. Определение перемещений методом Мора
- •11.3. Канонические уравнения
- •Вопросы для повторения
- •Тесты для повторения
- •Контрольные тесты
- •12. Сложное сопротивление
- •12.1. Изгиб в двух плоскостях (косой изгиб)
- •12.1.1. Напряжения
- •12.1.2. Определение положения нейтральной линии
- •12.2. Внецентренное растяжение и сжатие
- •12.2.1. Напряжения
- •12.2.2. Определение положения нейтральной линии
- •12.2.3. Ядро сечения
- •13. Расчет сжатых стержней на устойчивость
- •13.1. Устойчивые и неустойчивые формы равновесия
- •13.2. Формула Эйлера для критической силы
- •Вопросы для повторения
- •Контрольные тесты
- •14. Динамическое нагружение
- •14.1. Движение тела с ускорением
- •14.2. Ударная нагрузка на стержень
- •Вопросы для повторения
- •Методические указания и задачи для самостоятельного решения контрольных работ
- •Пример № 1
- •Проверка
- •Задача №2
- •Проверка
- •Задача № 3
- •Задача № 4
- •Проверка
- •Задача № 5
- •Задача № 6
- •Задача № 7
- •Пример №8
- •Участок 1
- •Участок 2
- •Участок 3
- •Участок 4
- •Пример №9
- •Пример №10
- •Участок 1
- •Пример №11
- •Участок 1
- •Участок 1
- •Задача №13
- •Проверка
- •Вопросы к зачету
- •Список литературы
- •Клюев Александр Васильевич сопротивление материалов
- •308012, Г. Белгород, ул. Костюкова, 46
Тесты для повторения
1. Машинная диаграмма выражает зависимость:
(а)
σ
~ ε; (б)
σ
~
l;
(в)
F
~ ε; (г)
F
~
l.
Ответ:
(г),
поскольку диаграммный аппарат машины
фиксирует зависимость абсолютного
удлинения
l
от величины силы F
в каждый момент нагружения.
2. Всегда ли напряжения, определяемые делением силы на начальную площадь, являются “истинными”?
(а) всегда; (б) только в зоне текучести; (в) только в зоне упрочнения; (г) только в зоне малых упругих деформаций.
Ответ: (г), поскольку только при малых упругих деформациях изменение площади пренебрежимо мало.
3. Для каких материалов не следует вычислять условный предел текучести σ 0,2?
(а) для всех пластичных; (б) для хрупких; (в) для пластичных
материалов имеющих площадку текучести; (г) для всех материалов.
Ответ: (в), поскольку при наличии площадки текучести определяется физический предел текучести σу, в других же случаях определяют условный предел текучести – напряжение при котором относительная деформация составляет 0,2%.
4. При растяжении материал был нагружен таким образом, что произошло его упрочнение. Как изменились его свойства?
(а) увеличилась величина σu; (б) увеличился σрr, а δ уменьшилось;
(в) увеличились прочностные и пластические характеристики;
(г) увеличились σрr и δ.
Ответ: (в), поскольку попав в зону упрочнения материал при повторном нагружении уже не фиксирует площадку текучести, его предел упругости повысился до уровня напряжений “упрочнения”, однако его характеристики пластичности ухудшились.
5. Какая из механических характеристик отличается при испытании нормальных и коротких (l=5d) образцов?
(а) σе; (б) ψ; (в) σu; (г) δ.
Ответ: (г), поскольку зона местной текучести имеет примерно одинаковые размеры для любого образца, то относительное удлинение δ у пятикратных (коротких) образцов получается более высоким.
6. Для свойств хрупкого материала характерна следующая зависимость (t – растяжение, с – сжатие);
(а) σut > σuс; (б) σуt < σус; (в) σut < σuс; (г) σуt > σус.
Ответ: (в), поскольку для хрупких материалов временное сопротивление на сжатие существенно выше.
Контрольные тесты
1. Рабочая длина нормального образца больше его диаметра в:
(а) в 5 раз; (б) в 10 раз; (в) в 2 раза; (г) в 7 раз.
2. В пределах малых упругих деформаций полная деформация равна:
(а) сумме упругой и пластической; (б) разности пластической и
упругой; (в) упругой; (г) пластической.
3. В зоне упрочнения полная деформация равна:
(а) упругой; (б) пластической; (в) сумме упругой и пластической;
(г) разности пластической и упругой.
4. Какой из вариантов соотношения характеристик прочности является верным?
(а) σu > σрr > σу > σе; (б) σpr > σе > σу > σu;
(в) σu > σpr > σе > σу; (г) σu > σу > σе > σpr.
5. Если модуль продольной упругости первого материала больше модуля второго, то при одинаковых напряжениях в первом и втором материалах относительные продольные деформации:
(а)
ε1
ε2;
(б)
ε1
= ε2;
(в)
ε1
ε2;
(г)
ε1
< ε2.
6. Равенство нулю коэффициента Пуассона (ν =0) свидетельствует о том, что:
(а) отсутствуют относительные продольные деформации;
(б) отсутствуют относительные поперечные деформации; (в) тело не нагружено; (г) материал имеет очень низкий модуль
продольной упругости.
7. Для хрупкого материала отношение временных сопротивлений при сжатии и при растяжении:
(а) равно 1; (б) >1; (в) <1; (г) >>1.