Введение

Простейшие элементы конструкции

Задачи курса сопротивления материалов

Введение

Различные сооружения и машины, проектированием и строительством которых занимается инженер в своей практической деятельности, помимо других качеств должны обязательно обла­дать прочностью, т. е. способностью сопротивляться разруше­ниюпод действием приложенных кним внешнихсил (нагрузок).

Для этого элементы (детали) сооружений и машин должны быть изготовлены из соответствующего материала, и иметь, не­обходимые размеры.

Изложение методов расчета элементов конструкцийна про­чность и составляетпервую задачу курса сопротивления мате­риалов.

Во многих случаях приходится определять те изменения формы и размеров (деформации), которые возникают в эле­ментах конструкций при действии нагрузок.

Способность элемента конструкции сопротивляться дефор­мации называетсяжесткостью.

Отсюдавторая задача курса: изложение методов расчета элементов конструкций на жесткость.

Третья задача сопротивления материалов связана с изучени­емустойчивости форм равновесия реальных (т. е. деформирую­щихся) тел.

Подустойчивостьюпонимаютспособность элемента сопро­тивляться возникновению больших отклонений от невозмущен­ного равновесия при малых возмущающих воздействиях.

Конструкции, с которыми инженеру приходится встречаться «на практике, имеют в большинстве случаев сложную форму, отдельные элементы которой можно свести к следующим про­стейшим типам:

1. Брус — тело, у которого два размерамалы по сравнению с третьим (рис. 1, а). В частном случае брус можетиметьпостоянную площадь поперечного сечения и прямолинейнуюось.

Брус с прямолинейнойосью называютстержнем.

Ось бруса – это линия, соединяющая центрытяжести егопоперечных сечений.

Плоская фигура, имеющая свой центр тяжести на оси и нормальная к ней, называется егопоперечным сечением.

2. Пластинка – тело, ограниченное двумя плоскими повер­хностями, расстояние между которыми малопо сравнению с про­чими размерами (рис. 1, б).

3. Оболочка – тело, ограниченное двумя криволинейными поверхностями, расстояние между которыми мало по сравнению с прочими размерами (рис. 1, в).

4. Массив — тело, у которого все три размера одного поряд­ка. В курсе «Сопротивление материалов» рассматриваются пре­имущественно тела, имеющие форму брусьев постоянного сече­ния, и простейшие системы, состоящие из них. При этом имеются в виду брусья, обладающие достаточной жесткостью, т. е. не претерпевающие значительных деформаций при нагрузке.

Рисунок 1

В очень же гибких стержнях (рис. 2) возникают столь значительные деформации,что с этим нельзя не считаться даже при определении опорных реакций. Определение же нового рас­стояния l₂, значительно отличающегося от первоначального l₁, представляет собой довольно сложную задачу.

Рисунок 2

2. ДОПУЩЕНИЯ

Из-за сложности задачи расчета элементов конструкций в сопротивлении материалов принимаются некоторые упрощаю­щие допущения относительно свойств материала, нагрузок и ха­рактера взаимодействия детали и нагрузок.

1-е допущение. Материал тела имеет сплошное (непрерыв­ное) строение.