ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ

1. Под редакцией профессора Н.Т. Коробана. Электроснабжение летательных аппаратов. - М. : Машиностроение, 1975, -536 с. (стр. 373 – 389, 406 – 409).

 

Г.А. Неклюдова

 

 

КУРС ЛЕКЦИЙ

ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ

 

 

Брянск 2007

Оглавление

Введение. 3

Объекты исследования сопротивления материалов. 4

1. Метод сечений. 7

Внутренние силовые факторы.. 7

1.1 Построение эпюр внутренних факторов для стержней. 8

1.2 Построение эпюр крутящих моментов. 11

1.3 Построение эпюр поперечных сил Q и изгибающих моментов M для балок. 14

1.3.1 Правило знаков для Q.. 15

1.3.2 Правило знаков для М... 15

2. Дифференциальные зависимости при изгибе. 19

2.1 Правила проверки эпюр. 20

3. Напряжения и деформации. 23

3.1 Интегральные зависимости между s и t и внутренними силовыми факторами. 24

4. Деформации. 25

5. Основные гипотезы, допущения, принципы, принимаемые в курсе сопротивления материалов 27

6. Расчеты на прочность и жесткость при растяжении и сжатии. 29

7. Типы задач сопротивления материалов. 33

8. Кручение стержней. 37

8.1 Кручение круглых стержней. 37

8.1.1 Геометрические характеристики Ip и Wp 40

8.2 Кручение прямоугольных стержней. 41

9. Геометрические характеристики плоских сечений. 45

9.1 Геометрические характеристики простых сечений. 47

9.2 Параллельный перенос осей. 48

9.3 Поворот осей. 49

10. Изгиб. Расчеты на прочность и жесткость при изгибе. 52

10.1 Чистый изгиб. 52

10.2 Поперечный изгиб. 69

11. Определение перемещений в рамах и балках. 75

11.1 Потенциальная энергия деформации системы.. 75

11.2 Обобщенные силы и обобщенные перемещения. 79

11.3 Теорема о взаимности работ и перемещений (теорема Бетти) 81

11.4 Интеграл Мора. 83

11.5 Графо – аналитический метод взятия интегралов (способ Верещагина) 86

11.6 Универсальная формула трапеции. 88

Заключение. 90

 

 

Введение

Сопротивление материалов- наука, изучающая инженерные методы расчета на прочность жесткость и устойчивость.

При эксплуатации конструкции подвергаются действию различных нагрузок. Для нормального функционирования они должны соответствовать необходимым критериям прочности, жесткости и устойчивости.

Прочность – свойство конструкции или ее элементов противостоять внешней нагрузке, не разрушаясь.

Жесткость – свойство конструкции при нагружении противостоять внешним деформациям.

Деформации конструкции при ее нагружении не должны превышать некоторых предварительно заданных весьма малых величин, которые определены из условий нормальной работы конструкции.

Устойчивость – свойство конструкции сохранять первоначальную форму, равновесие при нагружении внешними силами. Расчету на устойчивость подвергаются сжатые стержни.

Сопротивление материалов – экспериментально-теоретическая наука, теоретическая часть которой основывается на теоретической механике и математике, а экспериментальная - на физике и материаловедении.

 

 

Объекты исследования сопротивления материалов.

Стержень – это тело, у которого размеры поперечного сечения b или n значительно меньше его длины l (рис. В1).

 
 

 

 


Рис. В1 Стержень

Оболочка – тело, у которого толщина значительно меньше других размеров (рис. В2).

Серединная поверхность – это геометрическое место точек, равноудаленных от внешней и внутренней поверхностей оболочки.

 

Рис. В2 Оболочка

Пластина – оболочка, у которой серединная поверхность – плоскость (рис. В3).

Рис. В3 Пластина

Массивное тело – это тело, у которого все три размера сопоставимы (рис. В4).

 

Рис. В4 Массивное тело

Расчетная схема – схематичное (условное) изображение реального объекта, освобожденного от несущественных с точки зрения данного расчета особенностей.

Стержень на расчетной схеме изображается своей осью (рис. В5):

 

 

Рис. В5 Расчетная схема двутавровой балки

Внешние нагрузки приводятся к оси стержня (см. рис. В6):

           
   
M
 
 
   
 

 

 


Рис. В6 Приведение внешних нагрузок

Ось стержня – это геометрическое место центров тяжести поперечных сечений стержня.

Силы разделяют на внешние и внутренние. Внешние силы приложены к конструкции, а внутренние возникают в элементах конструкции.

Внешние силы подразделяются на поверхностные, приложенные к участкам поверхности, и объемные, распределенные по всему объему конструкции (например, сила тяжести, магнитного притяжения, силы инерции при ускоренном движении конструкции – это объемные внешние силы). Поверхностные силы могут быть сосредоточенными, если они приложены к малым участкам поверхности, или распределенными, если они приложены к конечным участкам.

На расчетной схеме внешние силы приводятся к центру тяжести поперечного сечения стержня (см. рис. В7).

 

       
 
 
   

 


Рис. В7 Приведение внешних нагрузок

 

 

1. Метод сечений.

Внутренние силовые факторы

Внешние силы стремятся разрушить конструкции или узлы, а внутренние силы противодействуют этому.

Рассмотрим произвольный брус, нагруженный самоуравновешенной системой сил (рис. 1.1):

 

Рис. 1.1 Приведение внешних нагрузок

Чтобы найти внутренние силы воспользуемся методом сечений РОЗУ(рис. 1.2).

Р – разрезаем произвольной плоскостью на А и В.

О – отбрасываем одну из этих частей, например, В (рис. 1.2а). Рассмотрим оставшуюся часть(рис. 1.2б).

З – заменяем. Внутренние силы мы заменяем главным вектором и главным моментом.

а)

 

Б)

 

 
 

 


В)

 

 

Рис. 1.2 Метод сечений РОЗУ

Раскладываем главный вектор и главный момент в плоскости на оси (рис. 1.2в).

Внутренние силовые факторы:

Qx, Qy – вызывают сдвиг – перерезывающие поперечные силы;

N – нормальная продольная шина, растяжение, сжатие бруса;

Мz – крутящий момент;

Мx, Мy – изгибающий момент (рис. 1.2в).

В общем случае нагружения в сечении действуют 6 внутренних факторов. График изменения внутреннего фактора при передвижении вдоль оси стержня называется – эпюрой.

У – уравновешиваем.

1.1 Построение эпюр внутренних факторов для стержней








Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 974;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.017 сек.