Сопротивлением материалов называют науку о инженерные методы расчетов на прочность
, жесткость и устойчивость элементов машин и сооружений. В процессе эксплуатации машин и сооружений их элементы (звенья, стержни, балки, болты, заклепки и т.д.) так или иначе участвуют в работе конструкции и испытывают действия различных сил - нагрузок. Для обеспечения нормальной работы конструкция должна удовлетворять необходимые условия прочности, жесткости и устойчивости.
Под крепостью понимают способность конструкции, его частей и деталей выдерживать определенную нагрузку не разрушаясь. Жесткость - это способность конструкции противостоять деформированию (изменение формы и размеров) под действием внешних нагрузок.
Стойкостью называют способность конструкции или ее элементов сохранять определенную начальную форму упругого равновесия. Деформация - это изменение размеров тела под действием внешних сил. Она может быть упругой и пластичной. Деформация, которая полностью исчезает после воздействия сил, называется упругой, а та, которая не исчезает - пластической или остаточной.
Силы, которые противодействуют деформации (силы межмолекулярного взаимодействия) и возникают в теле под действием внешних сил, называют внутренними силами или силами упругости. Мерой оценки сил упругости есть напряжение - это интенсивность внутренних сил. Упругость - свойство тела восстанавливать свои первоначальные размеры. Пластичность - способность материала тела получать окончательные изменения формы и размеров без нарушения его сплошности.
В сопротивления материалов рассматривается идеализированное тело, которое имеет же свойства: тело является сплошным (без пустот) и однородным и это означает, что свойство материала взятого в бесконечно малом объеме около любой точки не зависят от расположения этой точки, тело абсолютно упругим, т.е. принимается, что упругие свойства материала во всех направлениях будут одинаковы (упругая изотропия), тело является линейно деформированным, т.е. деформации пропорциональны нагрузкой.
В большинстве случаев деформации элементов конструкций невелики. Благодаря этому перемещения отдельных точек относительно основных размеров малы. При расчетах элементов конструкций используется принцип независимости действия сил.
Все разнообразие видов конструктивных элементов, которые применяют в сооружениях и машинах, можно свести к сравнительно небольшого количества основных форм, которые являются объектами расчета на прочность, жесткость и устойчивость. К ним относятся стержни, оболочки, пластины и массивные тела. Стержнем называется элемент, длина которого значительно
больше его размеров поперечного сечения. Горизонтальный или наклонный стержень, который работает на изгиб, называется - балка.
Внешние силы, в зависимости от способа приложения, подразделяются: на объемные, т.е. собственного веса; поверхностные, которые в свою очередь делятся на распределенные силы, действующие на соответствующей длине или поверхности и сосредоточенные силы, действующие на маленькой площади. Основными видами деформаций в сопротивлении материалов являются: растяжение, сжатие, сдвиг (срез), кручение и изгиб.
Загрузка...