1.Что такое прочность конструкции (элемента конструкции)?

Прочность–способность материала противостоять разрушению

2. В чем заключается расчет на прочность?

Определение максимальных нагрузок до разрушения.

3. Что такое жесткость конструкции (элемента конструкции)? Жесткость – способность противостоять недопустимым деформациям и перемещениям в течение длит времени

4. В чем заключается расчет на жесткость?

В определении максимальной допускаемой деформации

5. Что означает понятие "устойчивость" в сопротивлении материалов?

Устойчивость – способность сохранять определенную первоначальную форму равновесия

6. Что такое расчетная схема?

Расчетная схема – упрощенная, идеализированная схема, отображающая наиболее существенные характеристики конструкции, определяющие его поведение под нагрузкой

7. Какое свойство тел называется упругостью?

Упругость- свойство материала восстанавливать свою первоначальную форму после снятия нагрузки

8. Какой частный случай свойства упругости рассматривают в сопротивлении материалов?

Линейная упругость (закон Гука)

упругие деформации находятся в линейной зависимости от нагрузки, напряжения.

Идея и суть з-на Гука: напряжение прямо пропорционально упругой деформации

9. К каким простейшим типам с точки зрения формы сводятся различные элементы конструкций?

стержень (брус, балка, вал), пластина (плита, оболочка) и массивное тело (массив)

10. Какие объекты называются стержнями?

Стержень — элемент, длина которого превышает поперечные размеры в 5 или более раз

11. Что такое стержневая система?

Стержневая система - несущая конструкция, состоящая из стержней, жестко или шарнирно соединенных

между собой в узлах.

Различают плоские и пространственные стержневые системы.

Примеры стержневых систем: ферма, рама.

12. Какие объекты называются пластинами и оболочками? В чем состоит разница между пластинами и оболочками?

Пластины – плоские элементы, у которых толщина значительно меньше других размеров.. Оболочка Отличается тем, что имеет форму поверхности одинарной или двоякой кривизны

13. Какие тела называются объемными (массивами)?

Тела, габаритных размеров, соизмеримых между собой

14. Что означает понятие "однородность"?

Однородность - свойства материала в любой точке одинаковы

15. Что означает понятие "сплошность"?

Сплошность – способ заполнять весь выделенный объем без пустот и трещин

16. Какие материалы называются изотропными?

Материалы, у которых свойства во всех напр. одинаковые

17. Какие материалы называются анизотропными?

Это материалы, обладающие различными свойствами в различных направлениях

18. Сформулируйте принцип независимости действия сил.

Результат действия группы сил не зависит от последовательности нагружения ими конструкции и равен сумме результатов действия каждой из этих сил в отдельности.

19. Какие положения сопротивления материалов обосновывают возможность применения принципа

независимости действия сил (принципа суперпозиции)?

Величины,для которых применяется принцип, связаны линейной завиимостью (з-н Гука). Деформация и перемещения – малы

20. Сформулируйте принцип Сен-Венана?

Если система сил приложена к небольшой чати тела, то напряжения и деформации в малом объеме тела, непосредственно прилегающем к месту приложения сил, зависят от от их равнодействующей и от закона распределения сил, а в остальном объеме тела, удаленном от места приложения сил, напряжения и деформации зависят только от равнодействующей этих сил

21. Какие силы называются статическими, какие динамическими?

Статические силы-это силы, которые не меняются во времени, либо меняются на столько медленно, что ими

можно пренебречь.

Динамические силы-это силы, меняющиеся во времени.

22. Что такое объемная сила, ее размерность? Приведите примеры объемных сил.

Объемные силы распределены по всему объему рассматриваемого тела и приложены к каждой его точке.

[кH/м3] Пример : сила тяжести и инерции

23. Какие силы называются поверхностными?

Силы, которые действуют по поверхности.

Поверхностные нагрузки подразделяются на сосредоточенные (кН) и распределенные (по площади кН/м2 и по линии кН/м). 

24. Какие силы называются сосредоточенными? При выполнении каких требований внешнюю нагрузку можно считать сосредоточенной силой?

Сосредоточенные нагрузки – силы и моменты, площадь действия которых мала по сравнению с размерами

объекта (приложены в точке).Сосредоточенные силы - площадка, по которой передается нагрузка намного

меньше по сравнению с размерами взаимодействующих тел [н], [кг].

25. Как понимать термин "число степеней свободы объекта"?

Число степени  свободы – количество независимых параметров, однозначно определяющих положение

объекта на плоскости или в пространстве. На плоскости – 3. Впространстве - 6 26. Какие опорные закрепления Вы знаете, и какие реакции в них возникают?

- Подвижная шарнирная опора (а).

- Неподвижная шарнирная опора (б).

- Жесткая заделка или защемление (в).

27. Какие системы называются статически неопределимыми?

Система называется статически неопределимой, если число неизвестных в ней больше числа статических

уравнений равновесия.

28. Какие системы называются статически определимыми?

Система называется статически определимой, если число неизвестных в ней равно числу статических

уравнений равновесия.

29. Почему для определения опорных реакций в сопротивлении материалов можно использовать

уравнения статики абсолютно твердого тела?

Потому что система находится в полном равновесии

30. Какие силы называются внешними?

Силы действующие на тело извне, в результате взаимодействия с другими телами

31. Опишите метод, используемый при определении внутренних усилий.

Метод сечений: Его суть в том, что если при действии внешних сил тело находится в состоянии равновесия, то любая отсеченная часть тела вместе со всеми ее внешними и внутренними усилиями также находится в

равновесии, следовательно, к ней применимы уравнения равновесия.

32. Как вводятся понятия "внутренние усилия"? Перечислите составляющие внутренние усилия в

поперечных сечениях стержня для общего случая нагружения.

Внутренние усилия –изменения во взаимодействии между частицами, которые возникают в результате приложения внешней нагрузки.

N-нормальная сила [Н]; Qx, Qy- поперечные силы [Н]; Mz - крутящий момент [Па]; Mx, My-изгибающие

моменты[Па]

33. Что такое "эпюра внутреннего усилия"?

Эпюра – график функции, показывающий распределение внутренних усилий вдоль оси стержня.

34. Зачем строят эпюры внутренних усилий?

Эпюры внутренних усилий строят для того, чтобы определить опасные сечения.

35. Какие виды простой деформации прямолинейного стержня Вам известны (указать действующие

внутренние усилия)?

Растяжение-сжатие (N-нормальная сила [Н]; σ- нормальное напряжение[Н])

Изгиб (чистый и поперечный) (Qy- поперечные силы [Н]; Mx -изгибающий момент [Па])

Кручение (Мкр- момент кручения [Нм]; φ– угол поворота [рад])

36. Какие напряжения называют опасными (предельными)?

Напряжения, вызывающ разрушение элемента (при которых начинаются деф и разрушения)

 37. Какое напряжение является опасным (предельным) для хрупких материалов? Почему?

Для хрупких материалов - временное сопротивление

38. Какое напряжение является опасным (предельным) для пластичных материалов? Почему?

Для пластичных материалов  — предел текучести

39. Как вводят понятие "допускаемое напряжение"?

Допускаемое напряжение-значение напряжения, которое считается предельно приемлемым при вычислении

размерности поперечного сечения элемента. Предельное напряжение определяется опытным путем. [σ]<= σоп / k, где (k - коэффициент запаса прочности [σ] - допускаемое напряжение [Па]; σоп –

опасное напряжение [Па])

40. Как вводят понятие "коэффициент запаса прочности"?

Величина больше 1, показывающ способность конструкции выдерживать прилагаемые к ней нагрузки выше

расчетных и зависищая от класса конструкции, срока ее эксплуатации, нагрузки, вида деф

41. Какой вид деформации стержня называют осевой деформацией?

Вид деформации, при кот возникает одно внутр усилие, действ по оси стержня (N - продольная сила, Н)

42. Как должен быть загружен стержень, чтобы реализовалась осевая деформация?

Осевая деформация реализуется в том случае, если все внешние силы и их равнодействующие лежат на

одной оси стержня

43. Какой вид деформации испытывает стержень, нагруженный силами, направленными вдоль

его оси?

Растяжение-сжатие

44. Какая гипотеза положена в основу теории растяжения (сжатия) прямолинейных стержней и какой

закон распределения напряжений из нее вытекает?

Гипотеза плоских сечений, из нее следует, что нормальные напряжения равномерно распределяется по всей

площади сечения и равны σ=N/A=const., а из гипотезы вытекает принцип Сен-Венана. (σ- нормальное напряжение[Па]; N-продольная сила[Н];А – площадь поперечного сечения[м2];

45. Сформулируйте гипотезу плоских сечений.

Сечения плоские и перпендикулярные оси стержня до приложения нагрузки остаются плоскими и

перпендикулярными после приложения нагрузки

46. Запишите условие статической эквивалентности для нормальной (продольной) силы.

σ = N/A(σ- нормальное напряжение[Па];N-продольная сила[Н]; А – площадь поперечного сечения[м2];

N=∫σ_zdA

48. Сформулируйте признаки, по которым можно проверить правильность построения эпюры

нормальной силы (все известные).

Если нет распределенной нагрузки, то эпюра N – прямая, // оси стержня. Если распределенная нагрузка есть, то прямая имеет наклон.

Наклон эпюры N определяется интенсивностью распределения нагрузки

Скачки в эпюре N по величине и местоположению соотв внешним сосредоточ силам

47. Сформулируйте правило знаков для нормальной (продольной) силы.

Если внешняя нормаль к отсечённой части положительна, т.е. ее направление совпадает с направлением соотв. Оси, то нормальная сила положительна, если направлена по нормали (растяжение)

49. Запишите дифференциальную зависимость между нормальной силой и продольной распределенной нагрузкой.

Первая производная от нормальной силы равна интенсивности распределенной нагрузки, взятой с

противоположным знаком. dN / dz = -q(z), N-продольная сила[Н], q-распр.нагрузка,Н/м

50. Запишите формулу, по которой вычисляют напряжения в поперечном сечении стержня при осевой

деформации.

σ = N/A(σ- нормальное напряжение[Па]; N-продольная сила[Н]; А – площадь поперечного сечения[м2])

51. Сформулируйте пределы применимости формулы для нормальных напряжений при осевой

деформации.

Она справедлива лишь при равномерно распределенной нагрузке по торцу стержня, при отсутствии отверстий и ступенчатых изменений сечения в стержне.

52. Что такое концентрация напряжений и как она оценивается в упругой стадии работы материала?

Явление возникновения повышенных местных напряжений в областях резких изменений формы упругого тела, а также в зонах контакта деталей.

Определяется методами теории упругости или экспериментально.

Для оценки ее степени ввели коэффициент конц напряж: γ = σ мах/ σ ср; (γ - коэффициент концентрации напряжений; σ мах – максимальное напряжение [Па]; σ ср - среднее напряжение по сечению[Па]; )

53. Запишите условие прочности при осевой деформации. Какие задачи можно решать с помощью этого условия?

σмакс=Nmax/A <= [σ] (σ мах – максимальное напряжение [Па];Nmax-продольная сила[Н]; А – площадь поперечного сечения[м2])

1. проверка прочности; 2. подбор сечения; 3. определение несущей способности;

54. Какую величину называют жесткостью поперечного сечения стержня при осевой деформации?

Приведите выражение и поясните смысл входящих в него величин.

Жесткость – способность противостоять недопустимым деформациями в течение длит времени

ЕА-жёсткость попер. сечения (А - площадь постоянного сечения[м2]; Е модуль Юнга[Па])

55. Запишите формулу, по которой вычисляют удлинение стержня, если нормальная сила и жесткость

постоянны по длине стержня?

∆ L = NL/EA, (E-модуль упругости Юнга [Па];∆ L –удлинения стержня [м];N-продольная сила[Н];

А – площадь постоянного сечения [м2]; L-длина стержня [м] )

56. Запишите формулу, по которой вычисляют удлинение стержня, если нормальная сила и жесткость

стержня меняются по длине стержня?

∆ L=ω_z/ EA( E-модуль упругости Юнга [Па]; ∆ L –удлинения стержня [м];ω_z– площадь силы действия на

стержень [Нм]; А - площадь постоянного сечения [м2])

57.Как связаны продольная и поперечная относительные деформации при осевом растяжении (сжатии)?

ν = | e попер/ eпрод |(ν = коэффициент Пуассона; e попер – поперечная относительная деформация [Па];

eпрод – продольная относительная деформация [Па];)

58. Что такое коэффициент Пуассона? В каких пределах находится его величина для изотропных

материалов?

Отношение относительной поперечной деформации к относит продольной. Он зависит от природы материала. Коэф. Пуассона и модуль Юнга характеризуют упругие свойства изотропного материала

ν = | e попер / eпрод| 0<= ν<=0,5

59. Какая линейная относительная деформация при растяжении больше: продольная или поперечная? Ответ пояснить.

Продольная т.к. отношение поперечн к прод <1 (коэффициент Пуассона)

60. Что называют диаграммой растяжения образца?

Диаграмма растяжений образца – зависимость нагрузки от абсолютного удлинения ( F от ∆L)

61. Какие материалы называют пластичными, какие хрупкими?

Пластичные материалы- это материалы, допускающие большие остаточные деформации ( прочностные характеристики при растяжении-сжатии одинаковы) Хрупкие материалы- это материалы, разрушающиеся без остаточных деформаций. ( различные прочностные характеристики при растяжении-сжатии)

62. Изобразите характерную диаграмму растяжения образца из пластичного материала.

63. Изобразите характерную диаграмму растяжения образца из хрупкого материала.

64. Как по диаграмме растяжения определить остаточное удлинение (показать на диаграмме)?

△𝓵ост - полная остаточная деформация в момент разрыва образца( измерена по диаграмме в масштабе)

65. Как по диаграмме растяжения определить упругое удлинение (показать на диаграмме)?

Если в некоторый момент испытания М произвести разгрузку

образца, то диаграмма пойдет в соответствии с законом Гука по

линии MN||OK. Отрезок ON измеряет остаточную деформацию в

момент М, а NL – это упругая деформация в момент испытания М. (△𝓵у) Или опустить перпендикуляр от точки K( тогда △𝓵у –отрезок на

горизонтальной оси от 0 до основания перпендикуляра) 66. Что такое площадка текучести? Площадка текучести - это часть графика, на котором при росте

деформации нагрузка не изменяется. 67. Когда появляется шейка в образце при растяжении? Как

распределяются деформации по длине образца до и после появления шейки? CD – это участок, на котором образуется шейка (после времен сопротивления). До шейки деф. растёт

равномерно, после – в шейке 68. Какое отличие имеет условная диаграмма напряжений от диаграммы растяжения образца? Почему

она называется условной? Диаграмма условных напряжений – это зависимость напряжений от относительно линейной деф. (σ от e)

Условная диаграмма не учитывает изменения длины и сужение площадки поперечного сечения. 69. Какая величина называется пределом пропорциональности? Предел пропорциональности- наибольшее напряжение, до которого образец деформируется в

соответствии с законом Гука - σпр.

70. Какая величина называется пределом текучести? Предел текучести - наименьшее напряжение, при котором происходит рост деформаций при постоянной

нагрузке (σт) 71. Какая величина называется пределом прочности (временным сопротивлением)? Предел прочности - условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей

разрушению образца. 72. Какая величина называется истинным сопротивлением разрыву? Истинное сопротивление разрыву - это напряжение, определяемое отношением нагрузки F в момент

разрыва к площади поперечного сечения образца в месте разрыва A. 73. Что понимают под наклепом материала? Наклеп – изменение механич свойств прочности и пластичности, вызванное предварит пластической деформацией материала 74. Как наклеп влияет на прочностные и пластические свойства материала? Прочность возрастает, пластичность уменьшается 75. До какого наибольшего значения можно довести предел пропорциональности материала с помощью наклепа? До временного сопротивления 76. Какие величины характеризуют пластические свойства материала и как они определяются? Относительная остаточная деформация при разрыве δ= (L1-L0)/L0 *100% Относительное остаточное сужение ψ= (А0-А1)/А1*100% 77. Почему при испытаниях на сжатие применяют короткие образцы? Длинные образцы могут искривиться и исказить результат опыта. 78.Чем объясняют образование бочкообразной формы при сжатии образцов из малоуглеродистой стали? Возникает из-за трения поверхности образца и нагружающих плит.