Механика: основы расчетов на статистическую прочность элементов конструкций. Демин О.В - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Элемент конструкции, длина и ширина которого значительно больше его толщины, называется
обо-
лочкой
.
Элемент конструкции, все размеры которого соизмеримы, называется
массивным телом
.
Нагрузки, действующие на конструкцию, являются по отношению к ней
внешними
силами. Эти си-
лы приложены к тому или иному элементу конструкции по некоторым участкам его поверхности или
распределены по его объёму.
При составлении расчётных схем нагрузку, приложенную к участку, размеры которого значительно
меньше размеров объекта, заменяют сосредоточенной силой
Р
,
H/м.
Пара сил, приложенная к объекту, рассматривается как сосредоточенный момент
m
,
H/м.
Нагрузки, приложенные к участкам, размеры которых соизмеримы с размерами объекта, считаются
распределёнными по длине
q
,
Н/м.
К внешним силам, действующим на элементы конструкции, кроме нагрузок активных сил отно-
сятся также реакции связейреактивные силы.
Нагрузки различаются не только по способу их приложения (распределённые и сосредоточенные),
но также по длительности действия (постоянные и временные) и характеру воздействия на конструкцию
(статические и динамические).
Различают упругое, упругопластичное и вязкопластичное твёрдые тела.
Упругим телом
называют
такое, которое после снятия внешней нагрузки восстанавливает свои размеры и форму, существовавшие
до нагружения.
Упругопластичное
тело восстанавливает их не полностью. В этом случае после снятия
нагрузки остаётся так называемая остаточная деформация, т.е. тело оказывается частично измененным.
Иногда образование остаточной деформации является целью технологической операции по приданию
телу необходимой формы (холодная штамповка, гибка, протяжка и т.д.). При вязкопластичном состоя-
нии вещество ведёт себя как твёрдое тело в отношении очень кратковременных нагрузок и, напротив,
как вязкая жидкость в отношении длительных. Примером вязкопластичного течения может служить
движение ледника, спускающегося с гор.
Деформация
изменение формы и объёма тела под действием внешних сил. Деформация связана с
изменением относительного положения частиц тела и, обычно, сопровождается изменением величин
междуатомных сил, мерой которого является упругое напряжение.
Различают четыре основных вида деформаций: растяжение/сжатие, сдвиг, кручение и изгиб.
В инженерных сооружениях и механических машинах недопустимо появление остаточных дефор-
маций. Поэтому их части могут быть только упругими, а не упруго- или вязкопластичными твёрдыми
телами.
1.1.1. Гипотезы и принципы, принимаемые
при исследовании деформированного состояния упругих тел
В сопротивлении материалов используется ряд предпосылок (допущений), упрощающих расчёты.
Основные предпосылки в сопротивлении материалов следующие:
1. Материал конструкции является однородным и сплошным, т.е. его свойства не зависят от формы
и размеров тела и одинаковы во всех его точках.
2. Материал конструкции изотропен, т.е. свойства его по всем направлениям одинаковы.
3. Материал конструкции обладает свойством идеальной упругости, т.е. способностью полностью
восстанавливать первоначальные форму и размеры тела после устранения причин, вызвавших его де-
формацию.
4. Деформации материала конструкции в каждой его точке прямо пропорциональны напряжениям в
этой точке. Данная предпосылка, впервые сформулированная Р. Гуком (1660), называется законом Гука.
Закон Гука справедлив для большинства материалов, но для каждого из них лишь при напряжениях,
не превышающих некоторого значения (предела пропорциональности). Этот закон используется при
решении большинства задач сопротивления материалов.
5. Деформации конструкции предполагаются настолько малыми, что можно не учитывать их влия-
ние на взаимное расположение нагрузок и на расстояния от нагрузок до любых точек конструкции.
6.
Результат воздействия на конструкцию системы нагрузок равен сумме результатов воздействия
каждой нагрузки в отдельности (принципа независимости действия сил). Его часто называют также
принципом наложения или принципом суперпозиции.