- •Методические основы. Определение внутренних сил и напряжений. (сопротивление материалов)
- •Растяжение и сжатие.
- •Растяжение и сжатие.
- •Сдвиговая деформация
- •Поперечный изгиб
- •Сложное сопротивление.
- •Детали машин.
- •Динамика точки и системы.
- •Опоры и направляющие.
- •2. Расчет болта нагруженного поперечной силой и установленного без зазора.
- •3. Расчет резьбы на смятие.
- •Валы и оси
- •Кинематический анализ.
- •Уравнение равновесия системы сил, произвольно расположенных на плоскости.
- •Статика Понятия и определения
- •Аксиомы статики
- •Связи и реакции связи
- •Уравнение равновесия пространственной системы сил
- •1.1. Задачи сопротивления материалов
- •Сопротивление материалов
- •Кинематика
- •Основы динамики точки и тела. Динамика механизмов.
Сопротивление материалов
Напряженное состояние в точке.
Используя метод сечения можно увидеть, что на отсеченной площадке, в общем случае, усилия распределяются произвольно, но в силу малости площадки dA, можно считать, что внутренние силы приложенные к ее различным точкам одинаковы по величине и направлению. Тогда равнодействующая этих сил
dR будет проходить через центр площадки, с координатами y и z, и иметь проекции: dN – нормальная элементарная продольная сила, dQy и dQz – элементарные поперечные проекции равнодействующей.
Тогда отношение будем называть нормальным напряжением, - касательными напряжениями.
Напряжение – это интенсивность соответствующих сил, действующих на элементарной площадке в соответствующей точке.
Напряжение является мерой внутренних сил.
В каждой точке тела при равенстве внешних и внутренних сил, имеет место напряженное состояние, которое характеризуется соотношением нормальных и касательных напряжений.
Величина и направление напряжений зависит от ориентации площадки.
Через любую точку можно провести бесконечное количество сечений. Однако есть такое положение, когда касательных напряжений не будет. Такие площадки называются главными, а соответствующие напряжения в этих площадках называются главными напряжениями.
В зависимости от величины главных напряжений рассматриваются три напряженных состояния:
1. Линейное напряженное состояние
σ1 >>σ2
σ1 >>σ3 (рис.1)
2. Плоское напряженное состояние
σ1 ~σ2
σ1 >>σ3
σ2 >>σ3 (рис.2)
3. Объемное напряженное состояние
Напряжения соизмеримы между собой (рис.3).
Кинематика
1. Основные вида движения твердого тела
Понятия и определения
Это раздел механики, в котором изучаются геометрические свойства движения тел, без учета действующих на них сил.
Основными параметрами движения являются траектория скорость и ускорение.
Закон движения устанавливает положение точки в пространстве, в зависимости от времени.
В декартовой прямоугольной системе координат закон движения точки может быть представлен в следующем виде:
Проекции скорости на координатные оси равны первой производной от соответствующих перемещений по времени.
Модуль скорости определяется как геометрическая сумма его составляющих . Для определения направления вектора скорости необходимо вычислить направляющие косинусы, из приведенных ниже уравнений:
Ускорение – вторая производная по времени от перемещения. Модуль ускорения определяется аналогично с модулем скорости:
.
Направляющие косинусы:
Все вышеизложенное относится к прямолинейному движению.
При движении тела по траектории, отличающейся от прямой, выделяются касательные и нормальные составляющие ускорения.
Касательные (тангенциальные) составляющие ускорения сонаправлены, или противоположно направлены вектору скорости и определяют изменение его модуля.
Нормальные составляющие ускорения перпендикулярны вектору скорости и определяют изменение направления вектора скорости.
Полное ускорение, с учетом этих составляющих:
Вращательное движение:
Угол поворота вокруг оси есть функция времени: .
Угловая скорость: .
Угловое ускорение: .
Связь параметров поступательного и вращательного движений.