штамп для холодной объемной штамповки сборочный чертеж редуктора двоичный код радиоактивный распад интеграл редуктор
 
 
Рубрики
Новости
Language
САПР (CAD-CAM-CAE)
Технические предметы
Основные понятия.

Задачи сопротивления материалов

Сопротивление материалов (сопромат) - наука о прочности, жесткости и устойчивости элементов инженерных конструкций. Методами со­противления материалов выполняются расчеты, на основании которых определяются необходимые размеры деталей машин и конструкций инженерных сооружений.

Твердые тела при воздействии на них с какой-либо силой деформируются.
Деформация - изменение формы и размеров тела под воздействием внешних сил (нагрузки).
Деформация может быть упругой или пластической.
Упругая деформация - тело восстанавливает свое первоначальное состояние (форму и размеры) после снятия нагрузки.
Пластическая деформация - тело остается деформированным после снятия нагрузки (не восстанавливает первоначальные форму и размеры).

Основной задачей дисциплины "Сопротивление материалов" является расчет элементов конструкций и сооружений, обеспечивающий им прочность, жесткость и устойчивость.
Прочность, жесткость, устойчивость

Прочность - способность тела (элемента конструкции) выдерживать нагрузку (внешние воздействия)  без разрушения и появления остаточных деформаций.
Жесткость - способность тела воспринимать внешние воздействия в области допустимых (ограниченных) деформаций (перемещений).
Устойчивость - способность тела воспринимать нагрузку, сохраняя первоначальное положение равновесия.
а) б) в)
г) д)

Следующие специальные инженерные дисциплины рассматривают расчеты конструкций на прочность, жесткость и устойчивость более подробно:
  • строительная механика конструкций
  • прочность конструкций
  • теория устойчивости упругих систем
  • теория упругости и пластичности
  • механика разрушения
Расчетная схема
Расчетная схема - реальный объект, освобожденный от несущественных особенностей.
Выбор расчетной схемы основывается на схематизации геометрии реального объекта, системы сил, приложенных к элементу конструкции, и свойств материала.
Брус, оболочка, массив

Элементами конструкции являются брус, оболочка и массив.
Брус (стержень) - тело, один размер которого (длина) значительно превышает 2 других.
В зависимости от формы оси брус может быть прямолинейным, криволинейным, ломаным.
В зависимости от от изменения поперечного сечения стержня по длине он может быть: постоянного сечения, переменного сечения, ступенчатым.

Оболочка - тело, один размер которого (толщина) во много раз меньше 2 других размеров.

Массив - тело, у которого все три размера соизмеримы (примерно одного порядка).

Внешние силы (нагрузки) - классификация

Деформирование элементов конструкции происходит под действием на них внешних сил.
Равновесную систему внешних сил (состоит из активных и реакций связей), называют нагрузкой.
Нагрузки классифицируют:
- по способу приложения нагрузки к элементу конструкции
- по характеру действия нагрузки на элемент конструкции

По способу приложения нагрузки делят на поверхностные и объемные.
Поверхностные силы (их разделяют на распределенные и сосредоточенные) действуют на участках поверхности тела (силы контактного взаимодействия тел, силы воздействия среды).
Объемные силы распределены по всему объему тела, приложены к каждой его частице (это силы тяжести, магнитные силы, силы инерции)

По характеру действия на тело нагрузки подразделяют на статические, циклические (повторно-переменные) и динамические (ударные)
Статические нагрузки - постепенно возрастают от нуля до определенного значения, а затем не изменяются либо слабо изменяются с течением времени.
Циклические нагрузки - изменяются во времени по какому-либо периодическому закону.
Динамические нагрузки - нагрузки, прикладываемые внезапно.

При моделировании нагрузки вводятся понятия сосредоточенной силы (P или F, Н) и момента (момент M - пара сил, Нхм), распределенной нагрузки (q, Н/м).
Внутренние силы. Метод сечений
При действии внешней нагрузки на твердое тело происходит деформирование, то есть изменение положения микрочастиц тела в каждой точке твердого тела. Результатом деформирования является изменение расстояний между этими частицами

Метод сечений применяется для определения внутренних сил. Суть его заключается в том, что тело рассекается плоскостью перпендикулярной его геометрической оси. Тело делится на две части, затем рассматривается равновесие каждой, заменив при этом действие одной части на другую внутренними силами.

Типы связи
Шарнирно-подвижная опора, шарнирно-неподвижная опора, жесткая заделка

Рассмотрим несколько типов связи:
Шарнирно-подвижная опора
Шарнирно-неподвижная опора
Жесткая заделка

Шарнирно-подвижная опора (каток) накладывает одну связь.
Шарнирно-неподвижная опора - запрещает линейные перемещения.
Жесткая заделка - запрещает линейные и угловые перемещения.
Основные допущения
1. Материал однороден, то есть его свойства не зависят от размеров выделенного из тела объема (свойства одинаковы по объему).
2. Материал представляет собой сплошную среду и непрерывно заполняет весь объем конструкции (без пустот)
3. Материал изотропен, то есть физико-механические свойства материала одинаковы во всех направлениях.
4. Материал в определенных пределах нагружения тела обладает идеальной упругостью, то есть тело полностью восстанавливает первоначальные формы и размеры после снятия внешней нагрузки.