Поняття про основні конструктивні форми. Вади простих деформацій бруса
Предмет і завдання опору матеріалів
Інженерам будь якої спеціальності необхідно створювати надійні споруди, машини і прилади. Надійними прийнято вважати такі конструкції, які є достатньо міцними, достатньо жорсткими та достатньо стійкими. Міцність – здатність чинити опір не руйнуючись. Жорсткість – здатність деформуватися в заданих межах. Стійкість – здатність зберігати початкову форму рівноваги. Таким чином, опір матеріалів – наука про інженерні методи розрахунків на міцність, жорсткість, стійкість. ОМ – розділ механіки твердого тіла, який опирається на знання фізики, математики і теор. мех. і є основою для спец дисциплін. Н-д теорії машин і мех-мів, теорія споруд, деталі машин, спец машини і прилади і т д. Об’єктом вивчення в ОМ є реальне тверде тіло, що здатне деформуватись, тобто змінювати форму і розміри під навантаженням.
Сили та деформації
В ОМ сили поділяються на 2 класи:
· Зовнішні
· внутрішні
Зовнішні – результат дії інших тіл на дане тіло. Зовнішні сили поділяються на:
♦ поверхневі - прикладені до поверхні тіла. В свою чергу вони поділ на:
- зосередженні (Н)
- розподілені по поверхні або вздовж лінії (Н/м)
- За площею (Н/м2)
- Об’ємні (Н/м3) - сила гравітації, електромагнітна дія, теплова дія.
♦ об’ємні - прикладені до кожної частки тіла.
♦ постійні
♦ тимчасові – за х-ром дії
♦ статистичні – при яких відсутні пришвидшення точок
|
|
|
♦ динамічні – при яких виникають значні пришвидшення точок тіла, внаслідок чого є додаткові сили інерції, які необхідно враховувати.
Внутрішні – в ОМ розглядаються тільки ті внутр сили, які виникають внаслідок навантаження, їх називають силами опору.
Існує 4 простих деформації:
1. розтяг або стиск
2. зсув
3. кручення
4. згин
Розтяг або стиск стрижня спричиняється силами, що діють вздовж його осі. Зсув – коли на тіло діють поперечні сили. Кручення – спричинюється парами сил, площини дії яких перпендикулярні до осі стрижня. Коли присутній крутний момент Т. Згин – вісь балки деформується в площині, що збігається з силовою. Присутні згинаючі моменти.
Реальне деформоване тіло та його модель
В ОМ реальне тверде тіло моделюють з допомогою наступних гіпотез:
◄ Матеріал суцільний і однорідний
◄ Матеріал ізотропний (ізо – однаковий, тропія - властивості) – має однакові властивості в усіх напрямках. Але є й анізотропні матеріали: дерево, залізобетон, бетон.
◄ Матеріал ідеально пружний – повністю відновлює форму і розміри після навантаження.
◄ М-л підкоряється законові Гука (існують винятки)
◄ Гіпотеза плоских перерізів – перерізи, що є плоскими і нормальними до осі до деформації залишаються такими і після деформації.
|
|
|
Якщо справедливими є гіпотез 4 і 5 то це дозволяє застосовувати принцип незалежності дії сили (результат дії суми сил може визначатися як сума результатів дії кожної сили окремо).
Внутрішні сили. Метод перерізів
Внутрішні сили – в ОМ розглядаються тільки ті внутр сили, які виникають внаслідок навантаження, їх називають силами опору. Внутрішні сили визначають методом перерізів. Розглянемо сис-му відліку. Помістимо в ній тверде тіло.
Внутрішні сили можуть бути визначеними з умов рівноваги залишеної частини тіла.
Σ x = 0; Σ y = 0;Σ z = 0;
Σ mx = 0; Σ my = 0; Σ mz = 0.
Якщо цієї умови достатньо для визначення внутр сил, то такі задачі назив. статично визначеними. Якщо ж цієї умови недостатньо, то такі зад назив. статично невизнач. і розв’язують спец методами.
 |
5. Напруга – міра інтенсивності внутр сил. Деформації в точці навантаженого тала
∆А – невелика площина
∆R – рівнодійна внутр сил на даній площині
Якщо ∆R/∆А то ми знайдемо середню напругу: ∆ R /∆А = Pm [Па] – сер мех. напруга на площині ∆А
lim ∆А→0 ∆ R /∆А = P – мех. напруга в точці навантаження тіла (повна)
|
|
|
∆N – нормальна складова внутр сили
∆Q – дотична складова внутр сили
lim ∆А→0 ∆ N /∆А = σ – нормальна напруга
lim ∆А→0 ∆ Q /∆А = τ – дотична напруга
Р2 = σ2 + τ2 – зв’язок між напругами
Поділ напруг на нормальну і дотичну має глибокий фізичний зміст, кожна з цих напруг спричиняє свій х-тер руйнування:
σ – руйнування відривом
τ – руйнування зсувом або зрізом
Поняття про основні конструктивні форми. Вади простих деформацій бруса
Основними конструктивними формами є:
Брус - тіло у якого поперечні розміри і довжина відрізняються на порядок. Вони бувають криволінійні, прямолінійні, сталого попер перер.
Пластина – тіло обмежене 2-ма площинами на близькій відстані одна від одної.
Оболонка – тіло обмежене 2-ма криволінійними поверхнями на близькій відстані одна від одної. Вони бувають сферичними, циліндричними, конічними.
Масив – тіло що має всі розміри одного порядку. До таких відносять: основи та фундаменти, греблі, підпорні стіни та ін..
Існує 4 простих деформації бруса:
5. розтяг або стиск
6. зсув
7. кручення
8. згин
Розтяг або стиск стрижня спричиняється силами, що діють вздовж його осі. Зсув – коли на тіло діють поперечні сили. Кручення – спричинюється парами сил, площини дії яких перпендикулярні до осі стрижня. Коли присутній крутний момент Т. Згин – вісь балки деформується в площині, що збігається з силовою. Присутні згинні моменти.
|
|
|
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 99; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!