Деформации и перемещения

Основные положения курса СМ

Сопротивление материалов – наука об инженерных методах расчета на прочность, жесткость и устойчивость элементов сооружений и машин.

Прочность – способность конструкции выдерживать определенную нагрузку, не разрушаясь.

Жесткость – способность конструкции сопротивляться изменению своих первоначальных размеров и формы под действием внешних нагрузок.

Устойчивость – способность конструкции сохранять определенную начальную форму упругого равновесия.

Для того чтобы конструкции в целом отвечали требованиям прочности, жесткости и устойчивости, необходимо придать их элементам наиболее рациональную форму и определить соответствующие размеры.

Основная задача СМ – это определение размеров и формы элементов конструкций, обеспечивающих их прочность и надежную работу при условии наименьшего расхода материала.

В СМ преимущественно рассматривают стержни постоянного сечения, которые в расчетных схемах изображают одной осевой линией с идеализированными опорами.

Внешние силы (нагрузки)

Внешними силами или нагрузками, называются силы взаимодействия между рассматриваемым элементом конструкции и связанными с ним телами.

Они подразделяются:

а) по способу приложения на:

1) сосредоточенные – силы приложенные в точке (силы, которые передаются через площадку небольших размеров по сравнению с размерами всего элемента). Характеристикой является модуль силы F (Н).

2) распределенные:

по длине – характеристика интенсивность q (Н/м);

б) по характеру действия на:

1) статические – постоянные во времени;

2) динамические – изменяющиеся во времени.

Деформации и перемещения

Под действием внешних сил, все тела изменяют свои размеры и форму вплоть до разрушения. Это изменение называется деформация.

Деформации разделяются на упругие, которые исчезают после снятия нагрузки и тело полностью восстанавливает свою первоначальную форму и остаточные - пластические деформации, когда форма и размеры тела после снятия нагрузок полностью не восстанавливаются.

Основными типами простых деформаций являются:

1. Растяжение или сжатие;

2. Сдвиг или срез (перерезывание, работа заклепок);

3. Кручение (работа валов);

4. Изгиб (работа балок).

Появление в телах сразу нескольких простых деформаций приводит к сложным видам деформаций, например, изгиб с кручением.

Зная деформации и условия закрепления тела, можно определить перемещения всех точек тела, т.е. указать их положение после деформации.