Вопрос 6. Виды нагрузок и основных деформаций.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И АКСИОМЫ СТАТИКИ.

Техническая механика – это общетехнический курс, включающий сведения по нескольким самостоятельным предметам.

1 часть технической механики – это теоретическая механика, которая изучает общие законы движения и равновесия материальных тел. Теоретическая механика состоит из статики, динамики, кинематики.

2 часть – сопротивление материала – наука о прочности, жёсткости, устойчивости, надёжности элементов инженерных конструкций.

3 часть – детали машин – изучают устройства, область применения, основы расчёта и конструирования деталей машин и механических устройств.

Сила – это мера механического взаимодействия тел.

Уравновешенная система сил – такая система, которая будет приложена к твёрдому телу, не нарушая его состояния.

Аксиомы статики:

1. Если на тело действует уравновешенная система сил, то тело находится в состоянии покоя, либо движется равномерно и прямолинейно.

2. Устанавливает условия равновесия двух сил. Две равные по модулю или численные значения силы, приложенные к абсолютно твёрдому телу, и направленные по одной прямой в противоположные стороны уравновешиваются.

3. Являются основной для преобразования тел. Не нарушая состояния абсолютно твёрдого тела, к нему можно приложить или отбросить уравновешенную систему сил.

Силы можно геометрически или алгебраически складывать.

Устанавливает, что в природе не может быть одностороннего движения сил. При взаимодействии тел, всякому действию способствует равное и противоположно направленное противодействие.

 

 

2. СВЯЗИ И ИХ РЕАКЦИИ.

Тела, которые ограничивают движения рассматриваемого тела, называют связями.

Силы, действующие со стороны связей, называются реакцией связи.

Реакции связи всегда противоположны направлению, по которому связь препятствует движению тела.

Все опорные устройства делятся на 3 вида опор:

1. Подвижная шарнирная опора – такая опора не препятствует вращению конца бруса и его перемещению вдоль плоскости качения. В ней может возникнуть только одна реакция, которая перпендикулярна плоскости сечения.

2. Неподвижная шарнирная опора – в ней возникает две реакции: первая направлена вдоль оси бруса, вторая – перпендикулярно оси бруса.

Жёсткая заделка или защемление – такое закрепление не допускает ни линейных, ни угловых опорных перемещений, возникает реакция Rh и момент защемления М.

ПАРА СИЛ И МОМЕНТ СИЛ.

Две силы, равные по величине, параллельные между собой и, направлены в разные стороны, образуют пару сил.

Но тело под действием сил не находится в равновесии.

Физический смысл пары сил выражается её моментом, оказывая вращательные движения.

Моментом пары сил называют произведение одной силы из пары сил на плечо.

Плечо – это кратчайшее расстояние между силами.

М = P₁ • h

М = P₂ • h

1. Выражается М = Н • м (ньютон на метр) = кН • м

 

 

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ.

Прочность – это способность конструкции и их элементов выдерживать заданную нагрузку, не разрушаясь.

При конструкторских расчетах на прочность определяются поперечные размеры сечения, форма деталей, способная выдержать нагрузку при минимальной затрате материалов.

Жёсткость – это способность элементов конструкции сопротивляться деформации.

При расчёте на жёсткость гарантируется, что изменение формы и размеров конструкции не превзойдут допустимых норм.

Устойчивость – это способность конструкции сопротивляться усилиям, стремящимся вывести её из исходного состояния равновесия.

Надёжность – свойство конструкции выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в определенных нормативных пределах в течении требуемого промежутка времени.

Ресурс – допустимый срок службы изделия. Указывается в виде общего времени наработки или числа циклов нагружения конструкции.

Отказ – нарушение работоспособности конструкции.

Прочностной надёжностью называют отсутствие отказов, связанных с разрушениями или недопустимыми деформациями элементов конструкции

 

 

Билет №5. Метод сечений. Внутреннее силы. Напряжение полное, нормальное и касательное.

Рассечем мысленно тело плоскостью перпендикулярно продольной оси тела и отбросим правую и левую часть тела, чтобы оставшееся часть тела находилось в равновесии по плоскости сечения должны действовать продольные силы. Действие одной силы заменим на действием другой силы внутренеми силами. Внутренние силы будут приведены к главную вектору R и главному моменту N. Разложим главный вектор R к моменту M по осям X,Y,Z.

 Получим 6 составляющих , которые называются внутренними силовыми факторами. N – продольная нормальная сила проекции вектора R на ось Z. Q_y.Q_z – поперечные силы проекции вектора R на ось у,х . М_к – крутящий момент состовляющего момента М вокруг оси Z. М_х, М_у – разгибающий момент.

Составим 6 уравнений статического равновесия.

           

           

           

 

Напряжение

Р=

  - называется средним напряжением на площадке.

τ (тао) – касательное напряжение, могут быть разложены по оси О_х и О_у.

 

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И АКСИОМЫ СТАТИКИ.

Техническая механика – это общетехнический курс, включающий сведения по нескольким самостоятельным предметам.

1 часть технической механики – это теоретическая механика, которая изучает общие законы движения и равновесия материальных тел. Теоретическая механика состоит из статики, динамики, кинематики.

2 часть – сопротивление материала – наука о прочности, жёсткости, устойчивости, надёжности элементов инженерных конструкций.

3 часть – детали машин – изучают устройства, область применения, основы расчёта и конструирования деталей машин и механических устройств.

Сила – это мера механического взаимодействия тел.

Уравновешенная система сил – такая система, которая будет приложена к твёрдому телу, не нарушая его состояния.

Аксиомы статики:

1. Если на тело действует уравновешенная система сил, то тело находится в состоянии покоя, либо движется равномерно и прямолинейно.

2. Устанавливает условия равновесия двух сил. Две равные по модулю или численные значения силы, приложенные к абсолютно твёрдому телу, и направленные по одной прямой в противоположные стороны уравновешиваются.

3. Являются основной для преобразования тел. Не нарушая состояния абсолютно твёрдого тела, к нему можно приложить или отбросить уравновешенную систему сил.

Силы можно геометрически или алгебраически складывать.

Устанавливает, что в природе не может быть одностороннего движения сил. При взаимодействии тел, всякому действию способствует равное и противоположно направленное противодействие.

 

 

2. СВЯЗИ И ИХ РЕАКЦИИ.

Тела, которые ограничивают движения рассматриваемого тела, называют связями.

Силы, действующие со стороны связей, называются реакцией связи.

Реакции связи всегда противоположны направлению, по которому связь препятствует движению тела.

Все опорные устройства делятся на 3 вида опор:

1. Подвижная шарнирная опора – такая опора не препятствует вращению конца бруса и его перемещению вдоль плоскости качения. В ней может возникнуть только одна реакция, которая перпендикулярна плоскости сечения.

2. Неподвижная шарнирная опора – в ней возникает две реакции: первая направлена вдоль оси бруса, вторая – перпендикулярно оси бруса.

Жёсткая заделка или защемление – такое закрепление не допускает ни линейных, ни угловых опорных перемещений, возникает реакция Rh и момент защемления М.

ПАРА СИЛ И МОМЕНТ СИЛ.

Две силы, равные по величине, параллельные между собой и, направлены в разные стороны, образуют пару сил.

Но тело под действием сил не находится в равновесии.

Физический смысл пары сил выражается её моментом, оказывая вращательные движения.

Моментом пары сил называют произведение одной силы из пары сил на плечо.

Плечо – это кратчайшее расстояние между силами.

М = P₁ • h

М = P₂ • h

1. Выражается М = Н • м (ньютон на метр) = кН • м

 

 

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ.

Прочность – это способность конструкции и их элементов выдерживать заданную нагрузку, не разрушаясь.

При конструкторских расчетах на прочность определяются поперечные размеры сечения, форма деталей, способная выдержать нагрузку при минимальной затрате материалов.

Жёсткость – это способность элементов конструкции сопротивляться деформации.

При расчёте на жёсткость гарантируется, что изменение формы и размеров конструкции не превзойдут допустимых норм.

Устойчивость – это способность конструкции сопротивляться усилиям, стремящимся вывести её из исходного состояния равновесия.

Надёжность – свойство конструкции выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в определенных нормативных пределах в течении требуемого промежутка времени.

Ресурс – допустимый срок службы изделия. Указывается в виде общего времени наработки или числа циклов нагружения конструкции.

Отказ – нарушение работоспособности конструкции.

Прочностной надёжностью называют отсутствие отказов, связанных с разрушениями или недопустимыми деформациями элементов конструкции

 

 

Билет №5. Метод сечений. Внутреннее силы. Напряжение полное, нормальное и касательное.

Рассечем мысленно тело плоскостью перпендикулярно продольной оси тела и отбросим правую и левую часть тела, чтобы оставшееся часть тела находилось в равновесии по плоскости сечения должны действовать продольные силы. Действие одной силы заменим на действием другой силы внутренеми силами. Внутренние силы будут приведены к главную вектору R и главному моменту N. Разложим главный вектор R к моменту M по осям X,Y,Z.

 Получим 6 составляющих , которые называются внутренними силовыми факторами. N – продольная нормальная сила проекции вектора R на ось Z. Q_y.Q_z – поперечные силы проекции вектора R на ось у,х . М_к – крутящий момент состовляющего момента М вокруг оси Z. М_х, М_у – разгибающий момент.

Составим 6 уравнений статического равновесия.

           

           

           

 

Напряжение

Р=

  - называется средним напряжением на площадке.

τ (тао) – касательное напряжение, могут быть разложены по оси О_х и О_у.

 

Вопрос 6. Виды нагрузок и основных деформаций.

Модели нагружения содержат схематизацию внешних нагрузок по величине, характеру распределения, а также воздействий внешних полей и сред. Внешние силы, действующие на элемент конструкции подразделяются на три группы:

1. Сосредоточенные силы( действующие на небольшой участок поверхности, которую условно можно принять за точку);

2. Распределённые силы( приложены к значительным участкам поверхности);

3. Объёмная или массовые силы(приложены к каждой частице материала);

По характеру изменения силы во времени различают нагрузки статические и динамические.

Статические – нагрузки, которые изменяют свою величину или точку приложения направления с очень большой скоростью, так что возникающими при этом ускорениями можно пренебречь.

Динамические нагрузки (переменные) , изменяются во времени с большой скоростью. При этом силы инерции должны быть учтены, т.к. оказывают существенное влияние на конструкцию:

1. Ударные;

2. Внезапно приложенные;

3. Повторно переменная;

4. Инерционная.

В процессе эксплуатации элементы конструкции испытывают следующие виды деформации:

1. Растяжение;

2. Сжатие;

3. Сдвиг;

4. Кручение;

5. Изгиб.

Поделиться: