Задачи и методы сопротивления материалов. Эйгенсон С.Н., Корихин Н.В., Шевелёв Л.П

КРАТКИЙ КУРС СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Часть 1

Учебное пособие

Санкт-Петербург 2003

УДК 539.3.8

Эйгенсон С.Н., Корихин Н.В., Шевелёв Л.П. Краткий курс сопротивления материалов. Часть 1: Учеб. пособие – СПб.: Изд-во ПИМаш, 2003. – с.120

Предлагаемое учебное пособие написано по материалам лекций, много лет читаемых авторами в Институте машиностроения (заводе – ВТУЗе). В сжатой форме изложены минимально необходимые сведения, соответствующие программе машиностроительных вузов.

В первой части пособия излагаются следующие разделы курса сопротивления материалов: растяжение, кручение, изгиб, теория напряжённого состояния, теории прочности.

Для студентов вузов машиностроительного профиля. Особенно рекомендуется студентам вечерней и заочной форм обучения.

Ил. – 112, табл. - 5, библиогр. - 5 назв.

Рецензенты: д-р техн. наук, проф. В.В.Улитин (СПбГУНТ и ПТ)

д-р техн. наук, проф. И.А.Богов (ПИМаш)

Ó Санкт-Петербургский

институт машиностроения, 2003

Глава 1. ВВЕДЕНИЕ

Сопротивление материалов – наука о прочности и надёжности деталей машин и конструкций. В её задачи входит обобщение инженерного опыта создания машин и сооружений, разработка научных основ проектирования и конструирования надёжных изделий, совершенствование методов оценки прочности.

Изучая процессы деформирования и разрушения твёрдых тел, сопротивление материалов устанавливает основные методы расчётов деталей машин и конструкций на прочность, жёсткость и устойчивость.

Расчёт на прочность преследует цель определить наименьшие размеры детали, исключающие возможность разрушения.

Расчёт на жёсткость связан с определением деформации конструкции в процессе эксплуатации.

Под устойчивостью подразумевается способность элементов конструкций сохранять первоначально заданную форму равновесия.

Сопротивление материалов – инженерная наука, для неё характерно использование приближённых методов, опирающихся на опыт и эксперимент.

Сопротивление материалов, в отличие от теоретической механики, рассматривает не абсолютно твёрдые, а деформированные тела. Сопротивление материалов является одним из разделов механики твёрдого деформируемого тела. К ней относится также теория упругости, теория пластичности, теория ползучести, теория пластин и оболочек, механика разрушения, строительная механика стержневых систем. В этих разделах механики зачастую рассматривают те же проблемы, что и в сопротивлении материалов, но в более строгой математической постановке. Сопротивление материалов решает свои задачи возможно более простыми методами, применяя сравнительно несложный математический аппарат.

Итак, сопротивление материалов – это азбука расчётов на прочность.

1.2. Реальный объект и расчётная схема

Расчёт на прочность реальной детали всегда начинается с выбора расчётной схемы. Он заключается в устранении второстепенных факторов, незначительно влияющих на работу конструкции; в схематизации самого рассматриваемого объекта.

Для одного и того же объекта может быть предложено несколько расчётных схем. С другой стороны, одной расчётной схеме может быть поставлено в соответствие много реальных объектов. Последнее обстоятельство является весьма важным, так как, исследуя некоторую схему, можно получить решение целого класса задач, сводящихся к данной схеме. Схематизируя реальный объект, мы фактически заменяем его некоторой моделью. При этом разрабатываются и принимаются четыре вспомогательные модели: материала, формы, нагружения и разрушения. Построение указанных частных моделей является важным этапом, существенно влияющим на достоверность оценки прочностной надёжности.