ОСНОВЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ Основные задачи сопротивления материалов

Итак, от внешних сил с помощью метода сечений к внутренним силовым факторам, от них на основе интегральных зависимостей и дополнительных гипотез к напряжениям — таков в общих чертах план решения основной задачи сопротивления материалов об определении напряжений, возникающих в поперечных сечениях бруса при различных видах его деформации. [c.27]

В инженерной практике к методам теории упругости и теории пластичности прибегают обычно в особо ответственных случаях, подавляющее большинство расчетов производится на основе элементарных приемов. Эти элементарные приемы дают точные или почти точные результаты для стержней и стержневых систем, а определение напряжений и деформаций в стержнях, как уже указывалось, составляет одну из основных задач сопротивления материалов, и этому вопросу посвящена значительная часть настоящего курса. Но уже при изучении напряженного состояния в стержнях при растяжении мы столкнулись с группой задач, выходящих за рамки элементарного рассмотрения. Это задачи о концентрации напряжения. Для пластических материалов качественные рассуждения привели нас к заключению, что при расчете на прочность концентрацию напряжений учитывать не следует и Достаточно вести расчет по формуле [c.105]

Математической основой, иа которой построен вычислительный аппарат этого программного продукта, является метод конечных элементов. Поэтому в первой части книги детально, с примерами, изложен метод конечных элементов. В определенном смысле эта часть имеет самостоятельное значение. Во второй части дано последовательное изложение действий пользователя прн решении задач сопротивления материалов и строительной механики, а также одномерных и двумерных задач теории упругости для тел произвольного очертания и схем нагружения. В третьей части дано описание основных команд, задание которых необходимо прн вводе-выводе данных и результатов счета. Приведенный материал далеко не исчерпывает все возможности программного комплекса, одиако авторы рассчитывают в дальнейшем на продолжение своей работы с целью расширения круга решаемых задач. [c.8]

Основные механические закономерности сопротивления материалов малоцикловому и длительному циклическому нагружению, а также деформационно-кинетический критерий малоциклового и длительного циклического разрушения необходимы для решения соответствующих задач определения кинетики деформированных состояний в зонах концентрации и оценки долговечности на стадии образования трещины. Полученные данные о сопротивлении циклическому деформированию и разрушению использованы для расчета малоцикловой усталости циклически нагружаемых конструкций. Применительно к сварным трубам большого диаметра магистральных газо- и нефтепроводов, волнистым компенсаторам и металлорукавам на основе их испытаний разработаны и экспериментально обоснованы методы расчета малоцикловой усталости при нормальных и высоких температурах. [c.275]

Современная теория механизмов опирается не на правила и приемы, полученные эмпирическим путем наоборот, в настоящее время удалось разработать ее теоретические основы и получить ряд практически пригодных методов, которые опираются главным образом на основные геометрические положения. Для науки о синтезе механизмов естественно искать методы решения задач при помощи геометрии, в противоположность науке о теплоте, теории обтекания, сопротивлению материалов, теории колебаний, в которых используются главным образом дифференциальные уравнения. Графические методы, применяемые для нахождения скоростей и ускорений, а также для определения геометрических мест шарнирных точек и размеров звеньев механизма, оказались очень удобными для конструкторов и способствовали тому, что за последние годы научные методы в области синтеза механизмов получили широкое применение на практике. [c.11]

Предмет сопротивления материалов. Одной из основных задач техники является обеспечение прочности инженерных конструкций и их элементов при наименьшей затрате материала. Эта задача может решаться чисто эмпирическим путем, на основе накопленного в результате производственной деятельности опыта или в результате экспериментальных исследований конструкций в натуральную величину и их моделей. Однако такого рода эксперименты требуют значительных материальных затрат и отнимают много времени. Вместе с тем правильная постановка экспериментов и истолкование полученных результатов возможны лишь при наличии теоретических данных об обстоятельствах, имеющих значение для обеспечения прочности. Поэтому инженер, проектирующий конструкцию, должен располагать возможностью назначать размеры всей конструкции и отдельных ее элементов на основании количественных характеристик прочности, полученных расчетом. В первую очередь он должен иметь возможность оценивать таким образом прочность элементов, из которых составляются проектируемые им конструкции. [c.11]

Руководимая им в этом институте с 1924 г. кафедра сопротивления материалов превратилась в крупное передовое научно-исследовательское учреждение. Созданный Н. М. Беляевым курс. Сопротивление материалов (1932 г.) является основным учебником и настольной книгой инженера, которая необходима для решения практических задач на основе глубокого знания прочности применяемых материалов и ясного представления о распределении напряжений в элементах конструкций . [c.176]

Вместе с тем необходимо отметить, что несмотря на неизбежность при решении задачи методами сопротивления материалов пластическому деформированию принятия ряда упрощающих допущений, все же некоторые теоретические выводы, относящиеся к решению этих задач, должны быть строго увязаны с основами механики сплошных сред и даже более строго, чем это имеет место, например, в выводах основных уравнений теории упругости. [c.203]

Основные положения статики вытекают из теоремы об изменении кинетической энергии системы. Такой прием позволяет, во-первых, исключить из курса ряд элементарных теорем статики, которые получаются в данном случае как следствия, и, во-вторых, получить условия равновесия сил, действующих на абсолютно твердое тело, именно в то время, когда они необходимы студентам для изучения сопротивления материалов. Этого нельзя добиться, если в основу статики положить принцип возможных перемещений, что потребовало бы предварительного рассмотрения таких понятий, как возможные перемещения, идеальные связи, а также свойств идеальных связей. Кроме того, энергетический подход к решению статических задач оправдывается тем, что кинетическая энергия является основополагающим понятием механики, о чем было сказано выше. С методологической точки зрения эту особенность трудно переоценить. [c.71]

Данная книга является результатом систематизации и развития материалов цикла статей, опубликованных авторами в отечественных и зарубежных изданиях, и серии докладов на Всероссийских и Международных симпозиумах. Если говорить об основных изложенных в ней результатах, то следует отметить следующие. Во-первых, найдены ограничения гидродинамического характера, в рамках которых возможно аналитическое исследование проблемы. Во-вторых, разработан метод решения задач обсуждаемого класса. В его основе лежит возможность сведения задачи минимизации работы управляющих сил и моментов к задаче минимизации работы сил сопротивления вязкой жидкости, что при указанных выше гидродинамических предположениях позволяет ограничиться во вспомогательной задаче лишь кинематическими связями. Дано строгое обоснование метода, основанное на наших подходах к проблеме умножения обобщенных функций. Наконец, примечательной чертой рассмотренного в книге класса мобильных манипуляционных роботов оказалось то, что на энергетически оптимальных перемещениях мощность сил сопротивления среды и ее производная по скорости движения носителя ММР оказались постоянными. Это дает возможность построить граничную задачу, которая с учетом указанных первых интегралов дифференциальной системы оптимальных движений позволяет численно моделировать особое многообразие — источник для расчета сингулярных оптимальных программных управлений и импульсных позиционных процедур, решающих задачу синтеза в условиях неопределенных возмущений среды. [c.7]

Теоретическая механика, изучающая движение и равновесие материальных тел под действием сил, является научной основой целого ряда современных технических дисциплин. Сопротивление материалов, гидромеханика, теория упругости, динамика самолета, ракетодинамика и другие технические дисциплины существенно дополняют и расширяют основные положения и законы классической механики твердого тела, изучая новые классы задач механики и в ряде случаев вводя в рассмотрение новые физические свойства тел. Уравнения теоретической механики, полученные для абсолютно твердых тел, являются необходимыми, но недостаточными для изучения движения и равнове- сия деформируемых тел. [c.18]

Основным элементом конструирования является расчет на прочность. В настоящее время существует литература по анизотропным и вязкоупругим свойствам стеклопластиков и пластмасс, методам их испытаний и применению в общем машиностроении. С другой стороны, известна литература по классическим курсам теории пластин и оболочек теории упругости, пластичности и ползучести строительной механики и сопротивления материалов. Цель предлагаемой читателю книги состоит в синтезе этих двух сторон задачи для разработки методов расчета на прочность и устойчивость крупногабаритных конструкций нефтеперерабатывающей и химической промышленности из стеклопластиков и пластмасс с учетом специфических свойств материалов и условий их работы. В книге на основе результатов оригинальных исследований, а также передового отечественного и зарубежного опыта показано, какое оборудование [c.3]

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]

Итак, в основе принципа независимости действия сил лежит предположение о линейной зависимости между перемещениями и силами, а также связанное с ним предположение об обратимости процессов пагру.зки и разгрузки. Системы, не подчиняющиеся изложенному в предыдущем параграфе принципу начальных размеров, обнаруживают нелинейные зависимости между силами и перемещениями, поэтому к таким системам неприменим также и принцип независимости действия сил (см., например, систему, представленную на рис. 12). Вместе с тем, не всякая система, подчиняющаяся принципу начальных размеров, будет подчиняться и принципу независимости действия сил. Если при малых перемещениях сами свойства материала таковы, что перемещения зависят от сил нелинейно, то такая система, подчиняясь первому принципу, не подчиняется второму. Принцип независимости действия сил является основным руководящим принципом при решении подавляющего большинства задач сопротивления материалов. [c.26]

Особенностью данного пособия является последовательное изложение задач, которые приходится решать при проектировании механизмов и приборов — выбор схемы, вопросы кинематики и динамики, расчет на прочность, точностной расчет. Книга содержит как общие теоретические основы решения указанных задач, так и конкретные решения их применительно к основным типам механизмов и некоторым приборам. Сведения, относящиеся к основам расчета на прочность, авторы сочли целесообразным выделить в отдельную часть, так как при изложении расчетов деталей механизмов на прочность 1ре-буется знание основных положений сопротивления материалов, а эта дисциплина в учебных планах соответствующих специальностей отсутствует. [c.3]

В главах 1-7 изложены основы сопротивления материалов расчет прямых стержней при простейших видах напряженно-деформированного состояния и стержневых систем, в том числе, ферм и пружин. Главы 9-14 сборника охватывают основы теории напряженного и деформированного состояний, прочность стержневых систем при сложном напряженном состоянии, безмомент-ные оболочки вращения, продольно-поперечный изгиб и устойчивость стержней, модели динамического нагружения стержневых систем, учет эффектов пластичности и элементы методов расчета на усталость. Кроме того, добавлен материал, касающийся стержней большой кривизны, а также задачи повышенной сложности. Общие теоретические положения вынесены в первый параграф приложения. Основные гипотезы сопротивления материалов сформулированы в виде аксиом, что призвано подчеркнуть феноменологический подход к построению фундамента этой науки как раздела механики деформируемого твердого тела. [c.6]

Материальная течка и абсолютно твердое тело являются моделями материальных тел, представляющих собой абстракции конкретных свойств реальных физических тел. Приведенные абс1 ракцип позволяют изучить самые общие законы механического движения, что и соответствует основной задаче теоретической механи.кп. Теоретическая механика является основой для изучения последующих разделов предмета сопротивления материалов и деталей- машин, а также дисциплин спеццикла. [c.12]

Книга содержит задачи по всем разделам курса сопротивления материалов, который читается студентам строительных специальностей высших учебных заведений. По построению и содержанию сборник задач увязан в основном с учебником по сопротивлению материалов и его следует рассматривать как пособие, дополняющее этот учебник. Пособие составлено на основе многолетнего опыта преподавания сопротивления матери- 1лов на кафедре строительной механики МИИТ<,, [c.3]

В отличие от теоретической механики, которая рассматривает тело как абеолютно твердое, сопротивление материалов изучает его деформированное состояние. Несмотря на принципиальную разницу в основном свойстве, которым эти науки наделяют изучаемый объект, сопротивление материалов при решении всех своих задач опирается на основы теоретической механики, и изучение предмета без знания этих основ невозможно. [c.4]

Остановимся кратко на содержании главы. В разд. 2,2 на основе принципа виртуальных перемещений Лагранжа выведены основные соотношения подкрепленной ребрами криволинейной панели. В разд. 22.3 выделено элементарное решение Сопротивления материалов. Преобразование исходных уравнений для плоской панели к системе разрешающих уравнений содержится в разд. 2.4. Далее в разд. 2.5 изучено напряженно-деформированное состояние симметрично подкрепленной панели. Рассмотрена панель как конечной, так и бесконечной длины. Решение представлено в виде быстросходящихся рядов, даны результаты численных расчетов и программы расчета. В разд. 2.6 изучается эффект подкрепления панели на торце дополнительным ребром, работающим только иа изгиб. В разд. 2.7, как и в разд. 2.5, рассмотрена симметрично подкрепленная панель, но при кососимметрнчиом загруженин ребер парой сил. Решение отличается от полученного в разд. 2.5, так как требуется учитывать изгиб панели в ее плоскости. Решение доведено до числа. В разд. 2.8 рассмотрены панели с двумя ребрами разной жесткости для случа.я, когда поперечное перемещение панелн равно нулю или отлично от нуля. В разд. 2.9 на примере бесконечной пластины с полубесконечным ребром дается оценка погрешности решения путем введения гипотезы отсутствия поперечной деформации пластины. Эта оценка выполнена, путем срав неиня решения на основе упомянутой гипотезы с точным решением, полученным иа основе уравнений плоской теории упругости. Результаты этого раздела опубликованы Э. И. Грнголюком и В. М. Толкачевым [5]. В этой работе дана также общая постановка задач включения на основе гипотезы отсутствия поперечной деформации, рассмотрены задачи для пластины и ребра конечных размеров, для полубесконечной пластины с полубесконечным ребром, а также задача для защемленной по боковым сторонам полубесконечной полосы, нагруженной на торце постоянной распределенной нормальной нагрузкой. [c.68]

Автоматизация привела к невиданному прогрессу в конструировании машин и одновременно к резкому повышению требований к качеству конструкций, методам изготовления и сборки, монтажа и отладки машин, поставила 1ювые, сложные задачи перед наукой о машинах. Если раньше классическое направление расчета и конструирования базировалось в основном на таких научных направлениях, как сопротивление материалов, кинематика н динамика машин, то для создания автоматов и автоматических линий, решения задач комплексной автоматизации этого уже недостаточно. Новые автоматы и линии могут быть правильно рассчитаны по кинематике и прочности и в то же время будут непригодны к эксплуатации из-за низкой производительности и экономической эффективности. Именно с этих позиций изложены в дашюй книге научные основы проектирования автоматизированного оборудования, решения задач комплексной автоматизации производства. Наконец, вопросы перспективного проектирования требуют от конструкторов и технологов не Только знания фундаментальных наук, но и широкого инл<енерного кругозора, понимания сущности н закономерностей процессов развития техники. [c.7]

Материал рассчитан на студентов, освоивших курсы Технология конструкционных материалов , Материаловедение , Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения , прошедших профилируюш,ие дисциплины па специальности ( Теория резания и режущие инструменты , Металлорежущие станки Технология машиностроения ) и технологическую практику. При проработке этого курса обращается внимание на изучение методики конструирования и расчета приспособлений, развиваются и синтезируются основные положения курса Основы технологии машиностроения применительно к задачам конструирования приспособлений, к выбору и обоснованию принятых решений. Широко используются общеинженерные дисциплины теоретическая механика, сопротивление материалов, теория механизмов и машин, гидравлика, электротехника и др. Зная принципы и методику конструирования, студент может творчески поЛойти к созданию работоспособного, высокопроизводительного и экономичного приспособления, без слепого копирования существующих конструкций. [c.3]

Упругость и пластичность. Понятия напряженного и деформированного состояний, введенные в предыдущих -параграфах, носят первое — чисто статический характер, второе — геометрический, и еще ничем ие связаны с реальными свойстваш тела. Напряжения и деформации могут существовать не только в твердом теле, но и в жидкости, в газе и вообще в любой сплошной среде. В реальных твердых телах напряжения и деформации оказываются связанными между собой определенными зависимостями, которые могут быть установлены лишь из опыта. Н ежное установление этих зависимостей является основной задачей при построении теории сопротивления материалов. Различные материалы обладают различными свойствами, зависимости между напряжением и деформацией оказываются для них различными. Поэтому прн пользовании темн или иными формулами сопротивления материалов необходимо следить за тем, чтобы свойства тех тел, к которым эти формулы применяются, соответствовали основным предпосылкам, положенным в основу при их выводе. [c.25]

Задачи испытания материалов. При изложении первых глав настоящего курса нам постоянно приходилось ссылаться на данные опытов, в результате которых устанавливались те или иные свойства материалов. Основные законы упругости и пластичности, полагаемые в основу различных теорий сопротивления материалов, получены путем прямых испытаний образцов, поставленных в специальные условия. Эти законы применимы, строго говоря, лишь в тех пределах, в которых они нашли прямое экспериментальное подтверждение. Так, если сталь проявляет упругие свойства в довольно большом диапазоне напряжений и закон Гука для стали является весьма точным законом, мягкие металлы, например свинец, обнаруживают пластическую деформацию уже при очень малых нагрузках и вряд ли вообще могут считаться упругими. Поэтому, применяя выводы сопротивления материалов к новым материалам, необходимо подвергать их всестороннему исследованию. Некоторые основные гипотезы сопротивления материалов проверяются лишь для ограниченного числа частных случаев, тогда как теория придает им универ--сальный характер. Так, например, условие пластичности при сложном напряженном состоянии мы считаем справедливым для любых напряженных состояний, хотя имеющийся опытный материал, на основе которого эти условия были сформулированы, относится почти исключительно к двухосному напряженному состоянию, да и то не при всех возможных соотношениях между главными напряжениями. Поэтому одна из важных задач состоит в принципиальном выяснении на опыте правильности тех или иных механических теорий и установлении траниц их практической применимости. [c.122]

Целью учебного пособия Сопротивление материалов в примерах и задачах , составленного преподавателями кафедры на основе многолетнего опыта преподавания, является попытка расширить круг вопросов, рассматриваемых на практических занятиях в условиях дефицита времени, помочь студенту усвоить методы решения задач, предлагаемых на зачетах и экзаменах. Данное учебное пособие соответствует основной части учебного курса, изучаемого в течение первого из двух семестров, предусмотренных большинством учебных планов ТулГУ. Кафедрой подготавливается к печати еще одно учебное пособие под названием Сопротивление материалов. Примеры, задачи, тесты , в котором рассмотрены разделы, изучаемые обычно во втором учебном семестре. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...