Методичні вказівки до вивчення розділу «Основи опору матеріалів»

Умовами успішного оволодіння навчальним матеріалом є:

· Чітке розуміння фізичного змісту розглянутих понять.

· Вільне володіння методом перерізів.

· Свідоме застосування геометричних характеристик міцності та жорсткості поперечних перерізів.

· Самостійне вирішення достатньої кількості задач.

До теми «Основні положення». Слід засвоїти, що внутрішні сили, які виникають між частинками тіла під дією навантажень є такими для тіла в цілому; при застосуванні ж метода перерізів ці сили для розглянутої частини тіла є зовнішніми, тобто до них застосовані методи статики. Діюча. в проведеному поперечному перерізі, система внутрішніх сил еквівалентна в загальному випадку одній силі та одному моменту. Розклавши їх на три сили по напрямках осей отримуємо три сили та три моменту відносно цих осей (ВСФ). Визначають ВСФ за допомогою рівнянь рівноваги статики. Внутрішнім нормальним силам відповідає нормальна напруга σ, дотичним силам – дотична напруга τ.

До теми «Розтягнення та стискання». Слід звернути увагу на гіпотезу плоских перерізів, яка справедлива і для інших видів навантаження бруса. При розтягненні або стисканні напруги розподіляються вздовж поперечного перерізу рівномірно, геометричною характеристикою міцності та жорсткості перерізу є його площа. Достатню увагу слід приділити питанню основних механічних характеристик міцності матеріалу, допустимим напругам.

До теми «Кручення». Слід звернути увагу на повну змістовну аналогію законів Гука при зсуві та розтягненні(стисканні), порівняти значення модулів пружності матеріалу при зсуві та при повздовжньому деформуванні. При крученні напруга розподіляється вздовж поперечного перерізу нерівномірно, небезпечними є всі точки контуру перерізу, геометричними характеристиками міцності та жорсткості перерізу є відповідно полярний момент опору та полярний момент інерції, значення яких залежить від площі, але й форми перерізу. Раціональним є кільцевий переріз, який має у порівнянні з суцільним колом меншу площу при рівномірному моменті опору.

До теми «Згин». Тут потрібно підкреслити, що теорія чистого згину має як зовнішню так і змістовну аналогію з теорією кручення – аналогічне розподілення напруги вздовж поперечного перерізу; наявність небезпечних точок перерізу, аналогічні геометричні характеристики міцності та жорсткості перерізу. Особливу увагу слід приділяти побудові епюр згинаючих моментів по характерних точках.

До теми «Розрахунок на втомленість». Слід звернути увагу на те, що звичайно розрахунки на втомленість проводяться не як проектні, а як перевірочні. Пояснюється це тим, що допустимі напруги не можуть бути встановлені заздалегідь достатньо точно, так як залежить не тільки від матеріалу деталі, але і від ряду її конструктивних особливостей.