Задачи науки о сопротивлении материалов

Основной задачей науки о сопротивлении материалов является разработка методов расчета надежных и наиболее экономичных в отношении веса и размеров различных элементов сооружений и машин. Прежде чем перейти к конкретному рассмотрению этих методов расчета, познакомимся с основными понятиями и определениями, с которыми придется встречаться при изучении материала данного раздела, [c.122]

ЗАДАЧИ НАУКИ О СОПРОТИВЛЕНИИ МАТЕРИАЛОВ [c.4]

Основные понятия и задачи науки о сопротивлении материалов [c.5]

В процессе эксплуатации машин и механизмов всякий элемент конструкции в результате действия на него внешних сил изменяет в той или иной степени свои первоначальные размеры и форму, т. е. деформируется. Указанные изменения могут привести либо к разрушению элемента, либо к недопустимому искажению его формы и размеров. Чтобы этого не произошло, необходимо правильно выбрать материал и поперечные размеры для каждого элемента конструкции в зависимости от характера действуюш,их сил и условий эксплуатации.Основания для решения поставленной задачи дает наука о сопротивлении материалов, в которой изложены инженерные методы расчета элементов сооружений и машин на прочность, жесткость и устойчивость. [c.122]

С начала XX в. роль русских ученых в науке о сопротивлении материалов еш,е более возрастает. Появляются замечательные работы проф. И. Г. Бубнова, акад. А. Н. Крылова и др., посвященные дальнейшему развитию и совершенствованию методов сопротивления материалов. Метод Бубнова для решения сложных задач сопротивления материалов пользуется мировой известностью. [c.7]

При составлении второго издания сборника задач коллектив авторов поставил себе целью, насколько возможно, сохранить основное направление, принятое покойным Н. М. Беляевым в первом издании, обеспечив в то же время соответствие сборника современному состоянию науки о сопротивлении материалов. [c.5]

Начало науки о сопротивлении материалов связывают обычно с именем знаменитого физика, математика и астронома Галилео Галилея (1564—1642), который в работе, опубликованной в 1638 г., дал решение некоторых важных задач динамики и сопротивления материалов. [c.5]

Какая деформация называется упругой и какая пластической Какие задачи решает наука о сопротивлении материалов [c.21]

Методики предотвращения разрушений, связанные с торможением уже возникших трещин, разрабатываются в настоящее время для многих деталей и частей конструкций, испытывающих при работе различные нагрузки. Достаточно, например, назвать такую область науки о сопротивлении материалов, как линейная механика разрушения, основной задачей которой является определение возможностей материала тормозить рост трещины, [c.5]

При проектировании сооружений и машин инженеру приходится выбирать материал и поперечные размеры для каждого элемента конструкции так, чтобы он вполне надежно, без риска разрушиться или исказить свою форму, сопротивлялся действию внешних сил, передающихся на него от соседних частей конструкции, т. е. чтобы была обеспечена нормальная работа этого элемента. Основания для правильного решения этой задачи дает инженеру наука о сопротивлении материалов. [c.15]

Классическая теория упругости сохраняет свое почетное место в науке о поведении деформируемого твердого тела. Ее исходные определения являются общими для всех разделов этой науки, а методы постановки и решения задач служат для нее образцами. Успехи и завоевания теорий пластичности, ползучести, упруго-вязкой среды, разрушения твердых тел не заслоняют значения методов теории упругости для обоснования приемов расчета напряженного состояния в строительных сооружениях и машинах, составляюш,их суш,ественную часть наук о сопротивлении материалов и строительной механики. [c.11]

Хотя вклад Лагранжа в науку о сопротивлении материалов представляет больше теоретический, чем практический интерес, его метод обобщенных координат и обобщенных сил нашел впоследствии применение в сопротивлении материалов и выявил свою высокую ценность в решении задач практического значения. [c.54]

Статически неопределимые задачи полностью с помощью одних уравнений статики решить невозможно для их решения необходимо составить дополнительные уравнения, учитывающие реальные свойства тел, например уравнения деформаций, применяемые в науке о сопротивлении материалов. [c.21]

Важнейшим вопросом, которым занимается наука о сопротивлении материалов, является вопрос о прочности материалов. Чтобы оценить опасное для прочности состояние элемента конструкции, необходимо уметь находить предельное по прочности (или жесткости) напряжение в любом сложном напряженном состоянии элемента. Эта задача решается с помощью так называемой теории прочности, которая устанавливает решающие факторы опасного для прочности состояния материала. Та или иная теория прочности на основе определенных предпосылок указывает, когда же наступает опасное состояние материала, и дает общее аналитическое условие, связывающее предельное напряжение по прочности и наибольшее действующее в детали напряжение. При этом, используя поведение материала при простейших испытаниях в условиях главным образом линейного напряженного состояния (отчасти плоского — при сдвиге и кручении и объемного — при гидростатическом давлении), получают расчетное соотношение, из которого и находят предельное напряжение для любого сложного напряженного состояния детали. [c.61]

Важность приложений теории упругости в физике и технике и выяснившаяся большая трудность поставленных задач с точки зрения математического анализа привлекли к этой новой отрасли наук внимание крупнейших исследователей XIX и XX веков. Помимо названных выше основателей теории упругости Коши, Навье и Пуассона, здесь можно назвать таких выдающихся ученых, как М. В. Остроградский, Ламе (выпустивший в 1852 г. первый курс лекций по теории упругости), Клапейрон, Сен-Венан, Грин, Максвелл, В. Томсон (лорд Кельвин), Релей, Мичелл, Матье, Ф. С. Ясинский, С. П. Тимошенко, Г. В. Колосов, Н. И. Мусхелишвили и многие другие. Читателей, желающих ознакомиться с историей возникновения и развития теории упругости, отсылаем к обстоятельному очерку, помещенному во введении к книге А. Лява Математическая теория упругости (ОНТИ, Москва, 1935 г.), а также к книге С. П. Тимошенко История науки о сопротивлении материалов (Гостехиздат, 1957). [c.10]

Часто наступает момент, когда существующие материалы и методы проверки прочности не в состоянии удовлетворить потребностям практики, ставящей на очередь решение новых задач (в наше время сюда относятся использование больших скоростей в технике вообще, в воздухоплавании в частности, перекрытие больших пролётов, динамические задачи и др.). Тогда начинаются поиски новых материалов, исследование их свойств, улучшение и создание новых методов расчёта и проектирования. Прогресс науки о сопротивлении материалов должен поспевать за общим прогрессом техники. [c.15]

Первый крупный шаг в создании современной теории сопротивления материалов и опытной проверке этой теории был сделан другим великим итальянским ученым Галилео Галилеем (1564—1642 гг). В 1638 г. вышла его книга, в которой было дано решение задачи о прочности изгибаемых балок в зависимости от их размеров и нагрузки. Хотя это решение, как было выяснено впоследствии, оказалось неправильным, постановка такой задачи и опыты над прочностью балок, проведенные Галилеем, послужили мощным толчком для развития науки о прочности конструкций. Галилей по праву считается основоположником науки о сопротивлении материалов. [c.5]

Экспериментальные методы определения деформаций и напряжений занимают большое место в науке о сопротивлении материалов. Экспериментальным путем определяют физико-механические характеристики материалов (характеристики прочности, упругости и пластичности) проверяют полученные аналитическим путем решения и принятые в расчетах гипотезы и находят напряженное и деформированное состояние конструкций в тех случаях, когда аналитическое решение задачи из-за трудностей математического характера оказывается слишком громоздким или совсем невозможным. [c.124]

С начала XX в. русские ученые играли видную роль в науке о сопротивлении материалов. Проф. И. Г. Бубнов создал теорию прочности корабля акад. А. Н. Крылов — крупнейший специалист по прикладной математике и механике—известен своими исследованиями динамических процессов акад. Б. Г. Галеркин решил ряд важных задач теории упругости и др. [c.8]

Снижение веса нужно сочетать с улучшением качества машин. Однако решить эту задачу не так просто. Одним из важнейших качеств всякой машины является прочность. Можно детали машин делать достаточно массивными. Но тогда машина получится тяжёлой, громоздкой и будет хуже работать. Вот почему на протяжении всей истории развития машиностроения идёт борьба за создание лёгких и надёжных станков, двигателей, паровозов и других машин. Оружием в этой борьбе и служит наука о сопротивлении материалов. [c.3]

Таким образом, сопротивление материалов—это наиболее общая наука о прочности машин и сооружений. Однако она не исчерпывает всех вопросов механики деформируемых тел. Этими вопросами занимается ряд других смежных дисциплин строительная механика стержневых систем, теория упругости и теория пластичности. Между указанными дисциплинами нельзя установить строгой границы. Основная же роль при решении задач прочности принадлежит сопротивлению материалов. [c.6]

По мере развития техники строительства и машиностроения усложнялись задачи, стоящие перед наукой о прочности и увеличивалось их число, появлялись проблемы, решения которых не могут быть получены методами сопротивления материалов. Это привело к тому, что возникают науки в начале XIX в. — теория упругости, а в начале XX в. — теория пластичности, ставящие в основном те же задачи, что и сопротивление материалов, но решающие их другими методами с применением более сложного математического аппарата. [c.8]

Первые работы по исследованию изгибаемых балок провел Г а л и л е й, опубликовавший результаты их в 1638 г. Эти исследования были направлены главным образом на решение задачи о напряжениях при поперечном изгибе балок—одной из труднейших задач за весь период развития сопротивления материалов. Однако правильного ее решения Галилей не дал и не мог дать, так как он исходил из законов механики абсолютного твердого тела, не принимая во внимание упругих свойств материала. Тем не менее его работы оказали значительное влияние на развитие науки о прочности материалов. [c.171]

Таким образом, задача науки о химическом сопротивлении неметаллических материалов заключается в изучении механизмов и кинетики процессов их разрушения в контакте со средой, имеющем целью повышение их сопротивляемости действию среды и разработку методов прогнозирования их работоспособности. [c.11]

Изучение упругих свойств тел или вообще их механич. свойств (и за пределом У.) составляет одну из основных задач молекулярной физики. Математич.часть этого отдела физики развилась в особую науку—теорию У., являющуюся вместе с гидродинамикой частью механики деформируемых систем и служащую основанием всех областей механич. технологии, строительной механики и учения о сопротивлении материалов. Теория У. является также основой акустики, т. к. звуковые волны представляют собой упругие колебания, распространяющиеся в данном теле, т. е. упругие деформации, периодически изменяющиеся во времени. Теория У. анизотропных тел—кристаллов—представляет большое значение для кристаллофизики. [c.291]

В соответствии с новыми учебными планами инженерной подготовки по курсу сопротивления материалов, который изучается в два семестра, предусмотрен один итоговый экзамен по завершении его изучения. В процессе подготовки к этому экзамену студент должен за ограниченное время систематизировать значительный объем учебного материала, что представляется весьма непростой задачей. Настоящее пособие призвано помочь студентам, завершающим изучение науки о прочности, решить эту проблему. Оно состоит из четырех разделов, каждый из которых служит вполне определенной четко поставленной цели. [c.3]

Учебник для вузов, в которых сопротивление материалов изучается по полной программе. Книгу в целом отличает глубоко продуманная последовательность изложения - от частного к общему - и разумное повторение материала, позволяющее глубже вникнуть в существо вопроса. В первой части дается традиционный курс сопротивления материалов в элементарном изложении. Во второй части приводятся дополнения по некоторым вопросам, рассмотренным в первой части, а также рассматриваются задачи, требующие применения методов теории упругости. Таковы, например, задачи о кручении стержней, о местных напряжениях, об изгибе пластинок, о кручении тонкостенных стержней. Для возможности более обоснованной трактовки таких задач в книгу включен раздел, посвященный основным уравнениям теории упругости и некоторым наиболее простым задачам этой науки. [c.234]

Важнейшие из перечисленных задач, возникающих при проектировании инженерных сооружений и их отдельных элементов,— задачи, связанные с прочностью, жесткостью и устойчивостью, решаются методами сопротивления материалов. Можно сказать, что сопротивление материалов — это наука, в которой изложены основы учения о прочности, жесткости и устойчивости деталей и элементов инженерных сооружений. [c.201]

Сопротивление материалов как инженерная и общетеоретическая наука имеет свою богатую событиями историю. Проблема обеспечения прочности конструкций различного назначения решается человечеством на всем протяжении его истории, трансформировавшись из задачи о прочной хижине в задачу о прочности современного небоскреба или авиалайнера. [c.8]

Механические испытания являются неотъемлемой частью курса сопротивления материалов — науки о прочности и жесткости элементов конструкций. Эта наука нуждается в экспериментальном обосновании исходных гипотез, проверке теоретических выводов и изучении процесса деформации вплоть до разрушения. Удовлетворить этим задачам и призваны лабораторные занятия, сопутствующие курсу сопротивления материалов. [c.6]

В связи с этим первое издание подверглось большой переработке и существенным дополнениям. Наряду с использованием значительной части задач предыдущего издания в сборник включено на основе опыта советской школы известное количество новых задач. Кроме того, авторы сочли необходимым пополнить сборник новыми разделами, отражающими развитие науки о сопротивлении материалов за последние годы. В частности, введены такие разделы расчет статически неопределимых систем по допускаемым нагрузкам расчет толкостенных стержней расчет элементов конструкций и машин на ползучесть определение деформаций и расчет статически неопределимых балок по методу начальных параметров. [c.5]

Начало науки о сопротивлении материалов связывают обычно с именем знаменитого физика, математика и астронома Галилео Галилея (1564—1642), который в работе, опубликованной в 1638 г., дал решения некоторых важных задач динамики и сопротивления материалов. В 1660 г. Р. Гук сформулировал закон, устанавливающий связь между нагрузкой и деформацией и имеющий исключительно важное значение для сопротивления материалов. Развитию этой науки в XVIII веке способствовали успехи высшей математики и механики особенно большое значение имели работы Л. Эйлера. [c.6]

В период двадцатых и тридцатых годов XIX столетия появились новые (для того времени) материалы — чугун и сварочное железо, нашедшие очень широкое применение главным образом в связи с интенсивным ростом железнодорожного строительства. Это оказало значительное влияние на развитие науки о сопротивлении Материалов. Благодаря введенному французским ученым Коши понятию о напряжении появилась возможность его вычисления и сопоставления с допускаемым напряжением. Это обстоятельство создало небывалую до этого уверенность у инженеров в надежности производимых ими расчетов, и с этого времени сопротивление материалов стало прикладной наукой, спос-обной решать практические задачи техники. [c.171]

Большой вклад в науку о сопротивлении материалов внёс в XVIII веке действительный член Петербургской Академии наук Леонард Эйлер, решивший задачу об устойчивости сжатых стержней. [c.16]

Особенно большое развитие наука о сопротивлении материалов в нашей стране получила после Великой Октябрьской социалистической революции. В овязи с успешным социалистическим строительством появились совершенно новые отрасли промышленности, резко возросли масштабы производственной деятельности, невиданными темпами стало развиваться строительство. Все это выдвинуло перед наукой новые задачи. Коренным образом изменились и условия для научной работы. Благодаря заботе партии и правительства научным исследованиям придан небывалый размах. Разработкой важнейших проблем стали зани.маться не отдельные исследователи, а целые школы,. большие коллективы во главе с крупнейш .м,и учеными. [c.5]

Н. Коперника (16 в.) и открытие нем. астрономом И. Кеплером законов движения планет (нач. 17 в.). Основоположником динамики явл. итал. учёный Г. Галилей, к-рый дал первое верное решение задачи о движении тела под действием силы (закон равноускоренного падения) его исследования привели к открытию закона инерции и принципа относительности классич. М. им же положено начало теории колебаний (открытие изохронности малых колебаний маятника) и науке о сопротивлении материалов (исследование прочности балок). Важные для дальнейшего развития М. исследования движения точки по окружности, колебаний физ. маятника и законов упругого удара тел принадлежат голл. учёному X. Гюйгенсу. Создание основ классич. М. завершается трудами И. Ньютона, сформулировавшего осн. законы М. (1687) и открывшего закон всемирного тяготения. В 17 в. были установлены и два исходных положения М. сплошной среды закон вязкого трения в жидкостях и газах (Ньютон) и закон, выражающий зависимость между напряжениями и деформациями в упругом теле (англ. учёный Р. Гук). [c.415]

В 1729 г. вскоре после основания Петербургской Академии наук в ее трудах профессор Академии Георг Бюлфингер ( 693—1750 гг.) опубликовал первую в России научную работу о сопротивлении материалов в ней уже была правильно поставлена задача об изгибе балок. [c.5]

Настоящее пособие - эпх> лишь первая часть авторской педагогической технологии преподавания курса сопротивления материалов, которую планируется издать в серии Изучаем науку о прочности . В дальнейшем предполагается выпустить еще пять книг -сборник из трехсот избранных задач с подробными решениями, сопротивление материалов в вопросах и ответах, руководство к практическим занятиям, методическую разработку по организации и проведению тематических ситуашюнных игр, трех фовневый задачник для организации индивидуальной самостоятельной работы студентов. [c.3]

Среди наук, изучаювщх вопросы деформируемых тел, за последние десятилетия возникли и развились новые разделы механики, занимающие промежуточное положение между сопротивлением материалов и теорией упругости, как, например, прикладная теория упругости возникли родственные им дисциплины, такие, как теория пластичности, теория ползучести и др. На основе общих положений сопротивления материалов созданы новые разделы науки о прочности, имеющие конкретную практическую наиравленность. Сюда относятся строительная механика сооружений, строительная механика самолета, теория прочности сварных конструкций и многие другие. Методы сопротивления материалов не остаются постоянными. Они изменяются вместе с возникновением новых задач и новых требований практики. При ведении инженерных расчетов методы сопротивления материалов следует применять творчески и помнить, что успех практического расчета лежит не столько в применении сложного математического аппарата, сколько в умении вникать в существо исследуемого объекта, найти наиболее удачные упрощающие предположения и довести расчет до окончательного числового результата. [c.10]

Первые попытки установления безопасных размеров элементов, сооружений аналитическим путем относятся к XVII в. В книге Г. Галилея (1564—1642) Беседы и математические доказательства, касающиеся новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению сделана попытка привести известные ему методы анализа напряжений в логическую систему. Эта книга знаменует собой возникновение науки о прочности, т. е. сопротивлении материалов. Галилеем изучались консольные и двухпролетные балки, велись испытания материалов на разрыв, при строительстве сооружений он учитывал их собственный вес. Решая задачи механики, Галилей уже в то время пользовался принципом виртуальных (возможных) перемещений. [c.5]

Сопротивление материалов — наука о прочности и надежности гшементов конструкций. В ее задачи входят обобщение инженерного опыта создания мантип и сооружени , разработка научных основ проектирования и конструирования надежных изделий, совершенствование методов оценки прочностной надежности и долговечности конструкций. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...