ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Связи и опоры из "Руководство к практическим занятиям по сопротивлению материалов Издание 3 " Физические тела, находящиеся под воздействием произвольной системы СИЛ, могут, очевидно, совершать всевозможные перемещения Проектируя какую-либо конструкцию, нельзя допустить, чтобы конструкция в целом или отдельные ее части могли произвольно перемещаться в пространстве. По условиям эксплуатации конструкции и их части или занимают постоянное, неизменное положение в пространстве, или совершают движение определенного заданного вида. Чтобы удовлетворить этому эксплуатационному требованию, необходимо наложить на конструкцию связи, полностью или частично препятствующие ее движению-. [c.5] Для неподвижных конструкций число необходимых связей выявляется из следующего. Любое перемещение тела может быть всегда разложено на шесть компонентов три линейных перемещения по направлениям трех выбранных координатных осей и три угловых перемещения (вращения) вокруг этих же координатных осей. [c.5] В соответствии с этим принято говорить, что тела обладают шестью степенями свободы. Подразумевая под связью конструктивный элемент, препятствующий одному из возможных компонентов перемещения, мы заключаем, что для неподвижности тела необходимо на него наложить шесть связей. [c.5] Если все действующие на тело силы расположены в одной плоскости, то число степеней свободы его уменьшается до трех (фиг. 1). В этом случае любое перемещение тела А может быть представлено в виде трех компонентов — линейных перемещений, параллельных осям X п V, п вращения вокруг оси, перпендикулярной к плоскости Х . Следовательно, если тело находится под воздействием произвольной, но плоской системы сил, для его неподвижности достаточно трех связей. [c.5] Точки приложения связей называют опорными точками, или, короче, опорами. В одной и той же опорной точке могут быть приложены одна или несколько связей. [c.5] Если на тело действует какая-либо нагрузка, то в связях, наложенных на тело, возникают силы, препятствующие движению тела. [c.6] Нагрузки и усилия в связях являются внешними силами по отношению к телу, однако, учитывая различные условия их возникновения, первые могут быть названы активными внешними силами, а вторые — реактивными внешними силами. [c.6] Так как всякая задача сопротивления материалов представляет собой исследование внутренних сил и деформаций, возникающих в теле под действием внешних сил, то приступить к решению этой задачи можно лишь после того, как будут известны все внешние силы как активные, так и реактивные Активные силы — нагрузки — задаются. Определение реактивных сил является, как правило, первой операцией задачи сопротивления материалов. [c.6] Выше было установлено, что минимальным числом связей для обеспечения неподвижности в пространственном случае будет шесть, а в плоском — три. В то же время, так как тело благодаря наложенным на него связям находится в равновесии, система приложенных к нему внешних сил (активных и реактивных) должна удовлетворять уравнениям статического равновесия. Этих уравнений будет в пространственной задаче шесть, а в плоской — три. Отсюда следует, что если число связей, наложенных на тело, является мининальным (необходимым и достаточным), то усилия в этих связях могут быть определены с помощью уравнений статики. Такие задачи называются внешне статически определимыми задачами. [c.6] В случае, если на тело наложено больше трех связей в плоской задаче и больше шести связей в пространственной, то неизвестных реактивных усилий в связях окажется больше, чем уравнений статики. В этом случае определение реактивных сил не может быть выполнено с помощью одних лишь уравнений статики. Такие задачи называются внешне статически неопределимыми, и для их решения требуются специальные методы. [c.6] Вернуться к основной статье