Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Опір матеріалів



План:


Введення

Опір матеріалів (у побуті - сопромат, сопромент) - частина механіки деформівного твердого тіла, яка розглядає методи інженерних розрахунків конструкцій на міцність, жорсткість і стійкість при одночасному задоволенні вимог надійності і економічності. Опір матеріалів належить до фундаментальних дисциплін загально-інженерної підготовки фахівців з вищою технічною освітою.


1. Зв'язок з іншими науками

В теоретичної частини опір матеріалів базується на математики і теоретичної механіки, в експериментальної частини - на фізики і матеріалознавстві і застосовується при проектуванні машин, приладів і конструкцій. Практично всі спеціальні дисципліни підготовки інженерів з різних спеціальностей містять розділи курсу опору матеріалів, так як створення працездатною нової техніки неможливо без аналізу і оцінки її міцності, жорсткості і надійності.

Завданням опору матеріалів, як одного з розділів механіки суцільного середовища, є визначення деформацій і напружень в твердому пружному тілі, яке піддається силового або тепловому впливу.

Це ж завдання серед інших розглядається в курсі теорії пружності. Однак методи вирішення цієї загальної задачі в тому і іншому курсах істотно відрізняються один від одного. Опір матеріалів вирішує її головним чином для бруса, базуючись на ряді гіпотез геометричного або фізичного характеру. Такий метод дозволяє отримати, хоча і не у всіх випадках, цілком точні, але досить прості формули для обчислення напружень. Також поведінкою деформівних тіл твердих під навантаженням займається теорія пластичності і теорія в'язкопружності.


2. Гіпотези і припущення

Розрахунок конструкцій та їх елементів є або теоретично неможливим, або практично неприйнятним по своїй складності. Тому в опорі матеріалів існує модель ідеалізованого деформівного тіла.

  1. Гіпотеза суцільності й однорідності - матеріал являє собою однорідну суцільне середовище; властивості матеріалу в усіх точках тіла однакові і не залежать від розмірів тіла.
  2. Гіпотеза про ізотропності матеріалу - фізико - механічні властивості матеріалу однакові в усіх напрямках.
  3. Гіпотеза про ідеальну пружності матеріалу - тіло здатне відновлювати свою первинну форму і розміри після усунення причин, що викликали його деформацію.
  4. Гіпотеза (припущення) про малість деформацій - деформації в точках тіла вважаються настільки малими, що не роблять істотного впливу на взаємне розташування навантажень, прикладених до тіла.
  5. Допущення про справедливість закону Гука - переміщення точок конструкції в пружній стадії роботи матеріалу прямо пропорційні силам, що викликають ці переміщення.
  6. Принцип незалежності дії сил - принцип суперпозиції; результат впливу кількох зовнішніх факторів дорівнює сумі результатів впливу кожного з них, що прикладається окремо, і не залежить від послідовності їх застосування.
  7. Гіпотеза Бернуллі про плоских перетинах - поперечні перерізу, плоскі і нормальні до осі стрижня до додатка до нього навантаження, залишаються плоскими і нормальними до його осі після деформації.
  8. Принцип Сен-Венана - у перерізах, досить віддалених від місць прикладення навантаження, деформація тіла не залежить від конкретного способу навантаження і визначається лише статичним еквівалентом навантаження.

3. Основні теорії міцності

Перелічимо найбільш відомі теорії міцності, відомі науці про опір матеріалів.

  1. Теорія найбільших нормальних напружень.
  2. Теорія найбільших деформацій.
  3. Теорія найбільших дотичних напружень.
  4. Теорія найбільшою питомою потенційної енергії формозміни.
  5. Теорія Мора, або теорія граничних напружених станів.

З усіх теорій міцності найбільш повної, точної і всеохоплюючої є теорія Мора. Всі її положення перевірені експериментально. Вона однаково підходить як для перевірки міцності тендітних матеріалів (чавун, бетон, цегла), так і для перевірки на міцність пластичних матеріалів (низьковуглецевий сталь). Теорія найбільших нормальних напружень і теорія найбільших деформацій підходить лише для прочностного аналізу крихких матеріалів, причому тільки для якихось певних умов навантаження, якщо вимагати підвищену точність розрахунку. Тому перші дві теорії міцності сьогодні застосовувати не рекомендується. Результати теорії найбільших дотичних напружень і теорії найбільшою питомою потенційної енергії формозміни можна отримати в деяких окремих випадках навантаження при застосуванні теорії Мора.


4. Застосування

Розрахунковий апарат опору матеріалів широко використовується в статиці споруд та дисциплінах пов'язаних з проектуванням деталей машин, будівельних конструкцій, мостів і доріг.

Як правило, саме через оціночного характеру результатів, що отримуються за допомогою математичних моделей цієї дисципліни, при проектуванні реальних конструкцій всі міцнісні характеристики матеріалів і виробів вибираються з суттєвим запасом (в кілька разів відносно результату, отриманого при розрахунках, але зазвичай не більше, ніж у 9 разів).

В студентської середовищі опір матеріалів вважається однією з найбільш складних общепрофессіональних дисциплін, що дало багату їжу студентському фольклору і породило цілу низку жартів і анекдотів.



Література

  • Старовойтов Е. І. Опір матеріалів - М .: Физматлит, 2008. - С. 384. - ISBN 978-5-9221-0883-6.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Повзучість матеріалів
Федеральний список екстремістських матеріалів
Вузькоколійна залізниця Тверського комбінату будівельних матеріалів № 2
Опір
Опір (психоаналіз)
Хвильовий опір
Внутрішній опір
Термічний опір
Ненасильницький опір
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru