ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сопротивление материалов, теория упругости и прочее из "Десять лекций-бесед по сопротивлению материалов Изд.2 " Сопротивление материалов, теория упругости и прочее... [c.5] Что такое сопротивление материалов Ответ на этот вопрос дается на первых страницах каждого учебника по сопротивлению материалов. Сопротивление материалов — наука о прочности. Она учит рассчитывать инженерные конструкции и определять их надежные размеры. [c.5] Такое определение является традиционным, и оно, конечно, правильное, но вместе с тем — не совсем полное, да и не совсем точное. Расчеты инженерных конструкций, действительно, строятся прежде всего на основе методов сопротивления материалов. Вместе с тем на практике само понятие расчета имеет более широкое содержание, чем то, которое в него порой вкладывается. [c.5] Рассчитать конструкцию это значит дать оценку ее прочности. В сопротивлении материалов эта задача не решается. Сопротивление материалов еш е не дает расчета конструкции. Оно дает только теоретические основы для ведения этих расчетов. [c.5] Содержание сопротивления материалов относится в основном к этапу II. В сопротивлении материалов излагаются приемы анализа типичных расчетных схем и даются методы определения напряжений и перемещений в балках, трубах, тонкостенных сосудах, методы раскрытия статической неопределимости стержневых систем и т. д. и т. п. Словом, рассматриваются все те расчетные схемы, которые являются практически общими для большей части инженерных конструкций. Что же касается выбора расчетной схемы и оценки надежности самой конструкции, то об этих вопросах в сопротивлении материалов лишь упоминается, но ответа на них в конечном итоге не дается. Да это и понятно. Многообразие современных инженерных задач столь велико, что в пределах одной дисциплины невозможно изложить специфические особенности прочностных расчетов по всем разделам техники. В связи с этим возникает необходимость создания специальных дисциплин, дополняющих сопротивление материалов для каждого инженерного направления. [c.6] Расчетные схемы, выходящие за рамки общетехнических и свойственные только конкретно взятой области техники, рассматриваются в разделах инженерной механики, название которых начинается со слов Строительная механика... , например, строительная механика сооружений, строительная механика сварных конструкций, строительная механика корабля, самолета и т. д. Эти дисциплины посвящены в основном развитию эффективных методов анализа специфических расчетных схем. Так, например, в строительной механике самолета рассматриваются вопросы устойчивости пластин, подкрепленных оболочек и других тонкостенных элементов. В строительной механике сооружений большое место занимают специальные воиросы раскрытия статической неопределимости рам и стержневых систем. Словом, строительная механика любого профиля может рассматриваться как специализированное сопротивление материалов, изложенное в духе определенной отрасли техники. [c.6] Уместно наметить, что учебных курсов и монографий по этим дисциплинам создано очень немного. Объясняется это прежде всего сложностью вопроса. Курс прочности, в отличие от строительной механики, представляет собой взаимопроникаюш ее единство расчетно-теоретического аппарата, особенностей конструкции, технологических и эксплуатационных условий. Правильное сочетание этих вопросов предъявляет к труду автора очень высокие требования, выполнение которых далеко не всегда под силу даже авторскому коллективу. [c.7] Большую роль играет также и элемент ответственности. Ясно, что общие суждения, свяэанные с подсчетом напря-н(ений, с определенными математическими оценками, в частности, с возможностью пренебречь теми или иными слагаемыми в расчетных формулах, по сути говоря, ко многому не обязывают. Даже в том случае, когда они сомнительны, их легко оправдать (как это часто и делается) выражениями положим, что , можно принять и т. п. Все погрешности, допущенные в подобного рода анализе, могут быть в дальнейшем при практических расчетах перекрыты запасом прочности, а наиболее грубые — выявлены на стадии предварительных испытаний конструкции. [c.7] Что же касается назначения коэффициента запаса (или коэффициента безопасности), то всякие рекомендации в этой части являются достаточно ответственными. Для того чтобы их дать, надо учитывать и современный уровень производства, и опыт, который накоплен в области создания и эксплуатации подобных конструкций, и те последствия, которые влечет за собой выход из строя рассматриваемого узла, и многие другие обстоятельства. [c.7] Наконец, в вопросах создания курсов прочности большую роль играет скоротечность тех изменений, которые претерпевают некоторые разделы техники. Поэтому курс прочности быстро устаревает, в то время как курс строительной механики в ряде случаев живет десятилетиями. [c.7] И сопротивление материалов, и строительная механика и прочность конструкций развиваются не изолированно от других дисциплин. И наиболее тесно они связаны с теорией упругости. Влияние этой науки на развитие прочност-иого цикла механики носит принципиальный характер. [c.8] Порой приходится слышать, что основное различие между сопротивлением материалов и теорией упругости сводится к точности применяемых методов. С одной стороны,— прикладная дисциплина сопротивление материалов , использующая правдоподобные, но. недоказанные гипотезы и упрощающие приемы. С другой,— строгая математическая наука, теория упругости, отрицающая недоказанные положения и дающая точное решение задач. [c.8] Такое сравнение является не только упрощенным, но даже неверным но существу. [c.8] Сопротивление материалов и теория упругости имеют в конечном счете общие цели, и там и здесь используются и приближенные методы и упрощающие приемы. Различие заключается в круге рассматриваемых задач и в глубине их проработки, хотя, конечно, вопросы простоты и практически необходимой точности играют не последнюю роль. [c.8] Как было уже сказано, при решении задач сопротивления материалов расчетная схема считается заданной. Таким образом, этап I из рассмотрения исключается. Тем не менее, приступая к решению любой задачи, мы должны помнить, что этот этап существует, что он был пройден до 0ТОГО кем-то другим, что рассматриваемая расчетная схема получена как результат пренебрежения целым рядом особенностей реального объекта. Следовательно, анализ расчетной схемы должен быть проведен в пределах той точности, которая уже заложена выбором расчетной схемы. [c.8] При решении задач сопротивления материалов всегда уместно спросить, как та или иная нагрузка может быть реализована, как обеспечить практически выполнение заданных граничных условий. Если они точно не могут быть выполнены, то сколь велика возникаюш,ая погрешность. [c.9] В сопротивлении материалов не выполняется также и этап III, и вопрос о расчете конструкции еще не получает своего решения. Но существование этого этапа, как и этапа I, налагает также свой отпечаток на характер проводимого анализа. Это сказывается хотя бы уже в том, что в задачу сопротивления материалов, кроме определения напряжений, входит определение коэффициента запаса (по пределу прочности, либо по разрушающим нагрузкам) или определение запаса циклической прочности. Решение тем самым подводится вплотную к заключительному этапу расчета конструкции. [c.9] Таким образом, анализ в сопротивлении материалов выглядит как средство для решения более широкой задачи — задачи расчета конструкции. [c.9] Для теории упругости такого рода подчиненность аналитического аппарата практическим целям не характерна. Теория упругости не скована необходимостью дать краткую сводку рекомендаций к расчету. Это позволяет провести более углубленную проработку не только конкретных задач, но в первую очередь — общих задач и методов. [c.9] Теория упругости богата не только множеством решенных задач. Трудами Пуассона, Сен-Венана, Клебша созданы основы механики деформируемых систем и заложены принципы, соблюдение которых стало нормой во всех дисциплинах, прямо или косвенно связанных с вопросами прочности. [c.10] Вернуться к основной статье