Rezistența materialelor
Dispoziții de bază ale comandantului
Știința rezistenței materialelor (sopromat) se bazează pe legile mecanicii teoretice, în special secțiunea sa - statică, totuși unele dintre ipotezele și ipotezele adoptate în mecanica teoretică pentru cooperativă nu sunt acceptabile.
De exemplu, forțele care acționează asupra unui corp sau a unui sistem de forțe nu pot fi înlocuite de o forță rezultantă sau echivalentă, forța nu poate fi transferată de-a lungul liniei sale de acțiune, o pereche de forțe nu poate fi mișcată în planul acțiunii sale.
Aceste reguli au o excepție.
De exemplu, forțele aplicate pe suprafețe mici de suprafața corpului, la fel ca în mecanica teoretică considerate catalogheaza, t. E. aplicata la punct, și forțele reactive care rezultă într-un capăt fixat al lemnului și înlocuit cu cuplul forță reactivă reactivă. Astfel de substituții nu schimbă semnificativ condițiile de deformare a corpului.
Această dispoziție se numește principiul de înmuiere a condițiilor limită. sau principiul Sf. Venant. de către numele omului de știință francez A. Saint-Venant (1797-1886)
Principiul lui Saint-Venant poate fi formulat după cum urmează: în punctele corpului suficient de îndepărtate de locurile de aplicare a forțelor externe, modulul forțelor interne depinde puțin de metoda specifică de aplicare a forțelor.
Formula pentru determinarea tensiunilor normale σ = F / S este valabilă numai pentru secțiunile transversale ale tijei suficient de departe de locul de aplicare a sarcinii externe. În apropierea locului de aplicare a încărcăturii externe, în cazul general de încărcare, ipoteza secțiunilor plane nu este îndeplinită, deoarece distribuția tulpinilor și tensiunilor este mai complexă și necesită metode precise de determinare.
Esența principiului Sf. Venant, propusă de omul de știință francez Ademar Jean-Claude Barret de Saint-Venant (A. Saint Venant, 1797 - 1886), este după cum urmează:
Dacă dimensiunile zonei de aplicare a sarcinii externe sunt mici în comparație cu dimensiunile transversale ale tijei, atunci în secțiuni suficient de departe de locul unde se aplică sarcina, eforturile și deformările depind puțin de metoda de aplicare a acestei sarcini.
Valabilitatea principiului Saint-Venant nu are o dovadă teoretică, dar este confirmată de numeroase experimente și experimente.
Pe baza acestui principiu, calculele iau că aplicarea câmpului de forțe externe forțelor interne schimba brusc, t. E. Introducerea conceptului de tensiune locală repede (instantaneu) scade odată cu creșterea distanței de la locul de încărcare. Dacă, pe bara, se ia în considerare partea reală a încărcăturii externe, solicitările sunt distribuite în secțiunile din apropiere conform legilor complexe.
Principalele ipoteze și ipoteze adoptate în cooperativă.
În calcule practice ale diferitelor structuri prin metode și metode de rezistență materială, se fac unele simplificări, cauzate de incapacitatea de a determina efectul anumitor proprietăți ale materialelor reale sau ale elementelor structurale.
De exemplu, materialul oricărei părți sau structuri nu este strict omogen în structură, deoarece volumul său conține diferite defecte care nu pot fi contabilizate și calculate.
Din acest motiv, în majoritatea cazurilor, se presupune în mod convențional că proprietățile fizice ale materialului pe tot parcursul volumului său rămân constante, neglijând aceste defecte și eterogenitatea reală.
Astfel de simplificări în cooperare se numesc ipoteze și ipoteze.
Ipoteze și ipoteze utilizate în calcule
Ipoteza că nu există nici un efort intern inițial presupune că, dacă nu există nici o cauză care să cauzeze deformarea corpului (sarcină, temperatură etc.), atunci în toate punctele sale, forțele interne sunt zero. Astfel, forțele de interacțiune dintre particulele unui corp descărcat nu sunt luate în considerare.
Asumarea omogenității materialului - în calcule se presupune că materialul din toate punctele corpului are aceleași proprietăți fizice și mecanice.
Presupunerea continuității materialului - conform acestei ipoteze, materialul oricărui corp are o structură continuă și este un mediu continuu (o singură matrice). Această presupunere ne permite să aplicăm metodele de matematică superioară (calcul diferențial și integral) în calcule care manipulează conceptele de cantități infinitezimale.
Presupunerea izotropiei materialului sugerează că materialul are aceleași proprietăți fizice și mecanice în toate direcțiile. Această ipoteză este bine susținută de studii practice pentru materiale precum metale, materiale plastice, piatră, beton armat.
Dar, pentru unele materiale pot fi primite doar aproximativ, și pentru materiale, cum ar fi lemnul sau mica nu poate fi acceptată, deoarece clar că acestea nu au aceleași proprietăți în toate direcțiile, t. E. anizotrope.
Presupunerea elasticității ideale presupune că, în anumite limite de încărcare, materialul are o elasticitate ideală, adică după detensionare, deformațiile dispar complet.
Ipoteze și ipoteze legate de deformările elementelor structurale
Presupunerea diminuării deplasărilor. sau principiul dimensiunilor inițiale presupune că deformările corpului și deplasările asociate ale punctelor și secțiunilor sunt mici în comparație cu dimensiunile corpului. Pe baza acestei ipoteze, neglijate unele schimbări în direcția forțelor externe cauzate de deformarea corpului (de exemplu: nu iau în considerare faptul că vectorul forță la încovoiere fasciculului se abate oarecum de la direcția inițială datorită deformării).
Ipoteza corpurilor deformabilitate liniare presupune că punctele de mișcare și secțiunile corpului elastic în anumite limite de încărcare este direct proporțională cu forțele care cauzează deplasarea (de fapt, această ipoteză este caracterizată prin legea Hooke, care se aplică numai într-un anumit interval de sarcini).
Ipoteza secțiunilor plate. sau ipoteza lui Bernoulli presupune că secțiunile plane plane reținute în corp înainte de deformare rămân plane și normale față de axa deformării în anumite limite de sarcină.
Această ipoteză a fost formulată de cercetătorul elvețian J. Bernoulli (1654-1705) și este utilizată ca bază pentru studierea principalelor tipuri de deformare a fasciculului.
Ipoteza de fibre nenadavlivanii sugerează că, dacă vizualizați lemnul format dintr-un număr infinit de fibre longitudinale, aceste fibre nu sunt exercită o forță pe fiecare alta (de ex., E. Nu apăsați unul împotriva celuilalt) într-un anumit interval de sarcini și deformări.
Principiul independenței acțiunii forțelor se aplică și ipotezelor fundamentale ale rezistenței materialelor. presupunând că, ca urmare a acțiunii mai multor sarcini externe asupra corpului, forțele interne, tensiunile, deplasările și deformările în orice loc pot fi determinate ca o sumă a acestor cantități determinate separat de fiecare încărcătură.
Principiul independenței acțiunii forțelor este aplicabil numai pentru structurile supuse unor deformări relativ mici, proporționale cu forțele care acționează.
Tipuri de sarcini care apar în structuri și elementele lor
În procesul de lucru al mașinilor și structurilor, nodurile, componentele și componentele lor percep și transmit între ele diferite sarcini, adică acțiuni de putere care determină modificări ale forțelor interne și deformare a unităților, a pieselor etc.
Acționând pe elemente ale desenelor de sarcină sunt voluminoase sau greutate (gravitate, forța de inerție) sau forțe de suprafață de contact de interacțiune cu elementul sau elementele adiacente ale mediului adiacent (vapori, lichid, și așa mai departe. P.).
Suprafețele sunt concentrate sau distribuite.
În plus, există sarcini statice (variabile constante sau lentă) și dinamice (schimbarea rapidă a impactului, re-variabilă, inerțială etc.).
În calculul structurilor prin metode de rezistență a materialelor, reacția legăturilor și a forțelor de inerție sunt incluse în numărul de sarcini externe (cu o accelerație suficient de rapidă).
Tipurile de deformări care apar în structurile și elementele lor
Deformările de bază apărute în timpul funcționării structurilor:
Întindere (cabluri, lanțuri, bare suspendate vertical etc.).
Compresie (coloane, zidărie, șanțuri etc.).
Strângerea (nituri, părți cu șuruburi)
Shift (nituri, șuruburi, cusături de îmbinări sudate etc.). tensiunea de forfecare, ajustat la distrugerea materialului, numit (metal forfecare piese de ștanțare, etc ...) tăiat sau prin clivaj (materiale fragile - piatră, sticlă, etc ...).
Torsiune (arbori care transmit puterea în timpul mișcării de rotație etc.).
Îndoirea (grinzi orizontale, arbori, dinți de viteze etc.). Există mai multe tipuri de îndoire - curățate. cruce. coasă. longitudinal.
În practică, foarte des elementele structurale sunt expuse la sarcini care provoacă simultan câteva deformări de bază.
Materialele din secțiunea "Rezistența materialelor":
Metoda secțiunilor. voltaj
Trimiteți-le prietenilor: