Глава 1. ОСНОВЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ
ВВЕДЕНИЕ
Учебная дисциплина«Механика» состоит из трех разделов:
«Теоретическая механика», «Сопротивление материалов» и «Детали машин».
В данном учебном пособии компактно и в доступной форме излагается курс сопротивления материалов. Объем представленного материала соответствует Примерной программе дисциплины «Механика» для групп специальностей с объемом 200 учебных часов. Для групп с меньшим объемом часов можно выбрать необходимый материал с программами дисциплины для запланированного количества учебных часов и примерного уровня требований.
В пособии рассмотрены основные положения курса сопротивления материалов для простых видов нагружения: растяжения-сжатия, кручения, изгиба. Сформулированы условия прочности. Во второй части курса изложены темы: перемещения при изгибе, статически неопределимые системы, устойчивость стержневых систем. Курс завершается разделами, использующие понятие сложного напряженного состояния (основы теории напряженного и деформированного состояний, критерии пластичности и разрушения, простейшие задачи при сложном напряженном состоянии, прочность при переменных напряжениях).
|
|
Данное пособие будет особенно полезно при самостоятельной работе над курсом студентам, изучающим данный раздел механики, где согласно учебным планам выделяется только один семестр. Рекомендуется студентам заочной формы обучения и студентам ИДПО, благодаря простой и доступной форме изложения.
1.1. Предмет «Сопротивление материалов»
Сопротивление материалов – наука о прочности, жесткости и устойчивости элементов конструкций. Методами сопротивления материалов ведутся практические расчеты и определяются необходимые, надежные размеры деталей машин и различных строительных сооружений. Основные положения сопротивления материалов опираются на законы и теоремы общей механики, математики и физики. Основной базой является теоретическая механика, которая изучает равновесие и движение абсолютно твердых тел. В отличие от теоретической механики, в сопротивлении материалов рассматриваются деформируемые тела, которые могут менять размеры и форму под действием внешних сил.
Любая конструкция состоит из элементов. Элементы конструкций:
1) Брус (стержень). Брусом называется твердое тело, одно из измерений которого (длина) значительно превышает размеры поперечного сечения (рис. 1.1,а).
Рис. 1.1. Модели формы элементов конструкции:
а — стержень; б — кольцо; в — круглая пластинка; г — оболочка; д — массив
2) Оболочка, пластина. Оболочкой называется твердое тело, одно измерение которого (толщина) мало по сравнению с двумя другими (рис. 1.1,г). Геометрическое место точек, равноудаленных от наружной и
|
|
внутренней поверхностей оболочки, называется срединной поверхностью.
Оболочка, срединная поверхность которой представляет собой плоскость, называется пластиной (рис. 1.1,б, в).
3) Массив. Все три измерения одного порядка (рис. 1.1,д).
В сопротивлении материалов главное внимание уделяется расчету стержней (брусьев). Расчетами пластин, оболочек, массивов занимается теория упругости.