Действие внешних сил на элементы конструкции

ДЕЙСТВИЕ ВНЕШНИХ СИЛ НА ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ [c.270]

Каждый элемент сооружения или машины должен работать без угрозы поломки или опасного изменения размеров и формы под действием внешних сил. Размеры элементов конструкции в большинстве случаев определяет расчет на прочность, который исходит из условия, что при действии заданных нагрузок должна быть исключена опасность разрушения. Кроме того, иногда приходится выполнять расчеты на жесткость и на устойчивость. При расчете на жесткость размеры детали (элемента конструкции) определяются из условия, чтобы при действии рабочих нагрузок изменение формы и размеров детали происходило в пределах, не нарушающих нормальную эксплуатацию конструкции. Расчет на устойчивость должен обеспечить сохранение элементом конструкции первоначальной (расчетной) формы его равновесия. Наиболее часто расчет на устойчивость выполняют для сжатых стержней. [c.120]

Рассматриваемые в курсе сопротивления материалов расчеты связаны с необходимостью установления зависимостей между внешними силами, действующими на элементы конструкций, и возникающими при этом внутренними силами. Для этой цели используется метод сечений. Применительно к брусу метод сечений служит в первую очередь для определения внутренних сил, возникающих в поперечных сечениях бруса. При этом определяется статический эквивалент системы возникающих в сечении внутренних сил — их главный вектор и главный момент. Практически вместо отыскания величины и направления главного вектора и главного момента определяют их составляющие по осям координат (три составляющие главного вектора и три составляющие главного момента). [c.6]

На элементы конструкций или деталей машин действуют различные внешние силы. Они могут быть объемными (собственный вес) либо силами взаимодействия между рассматриваемым элементом и соседними, или этим элементом и прилегающей к нему средой (вода, воздух, пар). По характеру действия они подразделяются на статические и динамические. [c.8]

Внешние силы, действующие на элементы конструкции (нагрузки), в сопротивлении материалов классифицируются по различным признакам. [c.5]

К внешним силам, действующим на элементы конструкции, кроме нагрузок — активных сил — относятся также реакции связей—реактивные силы. [c.9]

Выше рассматривались задачи статического нагружения, когда нагрузки действовали на элементы конструкции, постоянно пли плавно изменялись от нуля до некоторого значения и внутренние упругие силы уравновешивали внешние нагрузки. [c.238]

Метод сечений. Пусть на элемент конструкции, условно изображенный на рис. 2.1, а, действуют внешние силы (сосредоточенные или распределенные на участках поверхности). Считаем, что элемент конструкции под действием указанных сил находится в равновесии. Проведем плоскость П, которая рассечет элемент на две части, и рассмотрим одну из частей, например левую (рис. 2.1, б). [c.23]

Внешние силы, действующие на элементы конструкций, делятся на активные и реактивные (реакции связей). Активные внешние силы принято называть нагрузками. [c.91]

Книга содержит теоретические выводы законов сопротивления л<атериалов действию внешних сил, подкрепленные опытными данными. Наука о сопротивлении материалов является основой всех инженерных расчетов на прочность, деформируемость и устойчивость элементов конструкций. [c.2]

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]

Так как характер движения всех элементов конструкции с течением времени не меняется, то в каждый момент времени будет иметь место равновесие как для каждой части конструкции в целом под действием внешних сил и реакций, так и для каждого элемента этой части под действием внешних сил и напряжений, приложенных к этому элементу. Деформации конструкции, напряжения в ее частях и реакции, передающиеся от одной части на другую, успевают следовать за ростом нагрузки. [c.312]

В процессе производственной деятельности человек создает и использует множество разнообразных конструкций. К их числу относятся различные машины и механизмы, приборы, строительные сооружения, транспортные средства и т.п. В процессе эксплуатации на конструкции действуют внешние силы и нагрузки и при этом должна быть обеспечена надежность конструкций. Любая конструкция или ее элементы считаются надежными, если обеспечена их прочность, жесткость и устойчивость. [c.12]

При затягивании гайки (см. рис. 20, б) болт упруго удлиняется под действием усилия затяжки Ру на некоторую величину а стягиваемые им элементы конструкции в свою очередь сжимаются на величину Яд. Если после предварительной затяжки болта на соединение начинает действовать внешняя сила Р (см. рис. 24, в), то в стержне болта возникнет дополнительное усилие Р и болт дополнительно удлинится на величину что дает возможность сжатым элементам [c.127]

Сопротивление материалов — наука о прочности твердых тел, находящихся под действием внешних сил в реальных условиях, об их сопротивлении деформации и разрушению. В сопротивлении материалов излагаются методы расчета элементов конструкций и деталей машин на прочность и деформируемость. Это, следовательно, раздел механики твердого деформируемого тела. [c.7]

Для проведения расчетов на прочность и жесткость необходимо установить зависимость между внешними силами, действующими на элементы конструкций, и возникающими при этом внутренними силами. Для этого используется метод сечений. Применительно к брусу метод сечений служит для определения внутренних сил, возникающих в поперечных сечениях бруса. При этом определяется статический эквивалент системы внутренних сил, возникающих в поперечном сечении, их главный вектор и главный момент. [c.94]

Для расчета элементов конструкций на прочность необходимо определять внутренние силы по заданным нагрузкам. При установлении величины внутренних сил, возникающих в результате деформации под действием внешних сил, используется метод сечений. [c.61]

Внешние силы, действующие на элементы конструкций, как известно из курса теоретической механики, делятся на активные и реактивные (реакции связей). Активные внешние силы принято называть нагрузками. Происхождение и характер действия нагрузки определяются назначением, условиями работы и конструктивными особенностями рассматриваемого элемента. Например, для приводного вала, изображенного на рис. 1.8, нагрузками являются силы, действующие на зубья колеса, и натяжения ветвей ремня, а также силы тяжести самого вала н насаженных на него деталей (зубчатого колеса и шкива). Для стержней фермы мостового крана (рис. 1.9) основные [c.9]

В теоретической механике изучались абсолютно твердые тела, которые под действием внешних сил не изменяют своих размеров и формы. В действительности таких тел нет, все реальные элементы конструкций и машин под действием на них внешних сил всегда изменяют свою форму и размеры — деформируются и при некоторой величине сил могут разрушиться. [c.6]

Под внешними силами, действующими на элементы конструкций, понимаются любые силовые воздействия на них элементов той же конструкции или других взаимодействующих с ними тел. Так, давление в сопряжении двух примыкающих друг к другу элементов конструкции является внешней силой по отношению к обоим элементам. Давление пара на поршень, давление жидкости на днище бака могут служить примерами силового воздействия на элемент конструкции (поршень, днище) других тел пара, жидкости. К внешним силам, действующим на элементы конструкций, относятся их собственный вес и реакции опор, если таковые имеются. [c.9]

Как следует из содержания настоящего параграфа, представление о поведении деталей конструкций под действием внешних сил, основанное на принятых в курсе предпосылках, не является вполне точным. Сопротивление материалов определяет зависимости между силами, деформациями и требуемыми размерами сечений элементов, верные лишь в первом при- [c.13]

Сопротивление материалов — это азбука расчетов на прочность. Имеется много более сложных дисциплин, также изучающих прочность теория упругости, теория пластичности, теория ползучести, теория оболочек, механика разрушения и др. Если теоретическая механика рассматривает абсолютно твердые тела, то в сопротивлении материалов учитывается, что элементы конструкций под действием внешних сил изменяют свою форму и размеры, т. е. деформируются. [c.14]

Описанный алгоритм решения реализуется для самых разнообразных задач, включая задачи теории упругости и теплопроводности. Метод конечных элементов в обычной постановке предполагает решение задачи теории упругости в перемещениях, при этом неизвестными, подлежащими, определению, являются перемещения узловых точек. Уравнения равновесия разбитой на элементы конструкции под действием внутренних и внешних сил представляют собой систему линейных алгебраических уравнений, причем все силы приводятся к узловым точкам, а соотношение между узловыми силами и перемещениями представляется матрицей жесткости. [c.10]

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]

В сопротивлении материалов активные внешние силы, действующие на рассматриваемое тело (элемент конструкции), часто называют нагрузками. [c.123]

На первый взгляд может показаться, что для надежного сопротивления элементов конструкции внешним нагрузкам достаточно увеличить их размеры. Действительно, иногда это приводит к желаемым результатам. Однако в тех случаях, когда собственный вес составляет суш,ественную часть действующей на конструкцию нагрузки, увеличение размеров ее элементов, а значит и веса, не приведет к увеличению прочности. Увеличение размеров движущихся деталей механизмов и машин приводит к возрастанию сил инерции, увеличивает нагрузку, а это нежелательно, поскольку также может привести к разрушению. [c.5]

Выше (см. 2.1) говорилось о том, что деформирование элементов конструкции происходит вследствие действия на них внешних сил. Из теоретической механики известно, что равновесная система внешних сил состоит из активных сил и реакций связей. Такую систему сил принято называть нагрузкой . Нагрузки классифицируют по двум признакам — способу их приложения к элементу конструкции и характеру действия на него. [c.152]

Поперечному изгибу обычно подвергаются элементы конструкций, называемые балками. Балка —это стержень, работающий на изгиб. Поперечный изгиб возникает в том случае, если система внешних силовых факторов (сосредоточенные силы Н, кН), моменты (Н-м, кН-м) или распределенные нагрузки (Н/м, кН/м) действуют в одной плоскости, которая совпадает с одной из плоскостей симметрии балки (рис. 10.1.1). Здесь силы Рь Рг и Рз выступают [c.136]

Нагрузки, действующие на конструкцию, являются по отношению к ней внешними силами. Эти силы приложены к тому или иному элементу конструкции по некоторым участкам его поверхности или распределены по его объему. [c.7]

При действии внешних сил на элемент конструкции в сечениях элемента возникают противодействуюш ие силы, получившие название внутренних сил упругости. Эти силы на основании аксиомы о равенстве действия и противодействия направлены в противоположную сторону равнодействующей внешних сил. Предполагается, что внутренние силы упругости по сечению распределяются равномерно и сопротивляются действию внешних сил, направленных на разрушение элемента конструкции или изменение его формы. Для оценки действия внешних сил на элемент конструкции необходимо научиться определять величину внутренних сил упругости, что может быть осуществлено с помощью метода сечений, который будет рассмотрен ниже. [c.9]

Заметим, что в сопротивлении материалов термин напряжение применяется очень часто вместо термина внутренние силы взаимо-дёйствия между частями стержня , поэтому мы будем говорить о равномерном или неравномерном распределении напряжений по сечению , об усилии как сумме напряжений надо помнить, что эти выражения являются в известной мере условными например, для вычисления усилия нельзя просто суммировать напряжения в разных точках надо, как это указано выше, вычислить в каждой точке сечения элементарное усилие, передающееся через малую площадку dF, а потом суммировать уже эти слагаемые. Резюмируя изложенное, можно сказать, что результатом действия внешних сил на элементы конструкции является возникновение в них деформаций, сопровождаемых напряжениями. [c.21]

На элементы конструкции действуют внешние нагрузки активные и реактивные (реакции связей), — под действием которых возникают внутренние силы силы взашлсдейстЕ ия между частицами твердого тела, препятствующие ею деформации. Как всякую системук сил, внутренние силы, распределенные в сечении нагружен)яого бруса, можно привести центру тяжести сеяния, в результате получим главный вектор R и главный момент М (R) внутренних сил в сечении. Метод сечений позволяет определить внутренние силы, возникающие в поперечных сечениях бруса, через внеииние нагрузки. [c.4]

При выводе уравнений равновесия (123) и граничных условий (124) мы не делали различия между положением и формой элемента до и после нагружения. Как следствие, полученные уравнения (н соответственно сделанные из них выводы) справедливы только до тех пор, пока малые перемещения при деформировании не влияют существенно на действие внешних сил. Однако в ряде случаев деформацию приходится принимать во внимание. Тогда приведенный выше принцип суперпозиции теряет силу. Примером такого рода является балка, испытывающая одновременное действие продольной и поперечной нагрузки. Много других ирид геров появляется в связи с исследованиями устойчивости тонкостенных конструкций. [c.253]

Зависимость между напряжениями и деформациями, возникающими в материале, можно изучить при помощи опыта. Эта зависимость необходима для теоретического определения напряжений в теле, в частности в стержне, при условии того или иного на него воздействия. Знать поведение материала под нагрузкой вплоть до разрушения необходимо и для установления таких характеристик материала, которые позволяют решать одну из основных задач сопротивления материалов — подбор сечений элементов, подвергнутых действию внешних сил. Экспериментальное изучение bovi tb материалов необходимо и для того, чтобы иметь возможность теоретически оценивать жесткость конструкции, т. е. оценивать ее деформацию. [c.107]

Внешние силы, действующие на элементы конструкций, называют нагрузками. Под внешними силами, действу-ющилми на рассматриваемый элемент конструкции, по- [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...