ВУЗ:
Составители:
элемента, конструкции, сооружения – от стола до железнодорожного мос-
та, до космической ракеты.
Следует четко усвоить, что прочность и жесткость не одно и то же.
Жесткость (модуль Юнга) показывает, насколько податливым является ма-
териал. Прочность характеризуется напряжением, необходимым для того,
чтобы этот материал разрушить. Прежде всего существует прочность на
разрыв. Это напряжение
, необходимое для того, чтобы разорвать материал
на части, разрушив все межатомные связи вдоль поверхности разрыва.
Стержень из очень прочной стали может выдержать растягивающее на-
пряжение до 300 кгс/мм
2
. А вот обычный кирпич выдержит лишь 0,4-0,6
кгс/мм
2
. Следовательно, прочность материалов, используемых в механике,
может изменяться примерно в тысячу раз.
Говоря о прочности, имеют в виду прочность на разрыв, хотя мате-
риалы чаще работают на сжатие, чем на растяжение. Казалось бы, если мы
пытаемся прижать атомы один к другому, это не должно вызывать разру-
шения. Однако разрушения происходят,
хотя представляют собой явления
более сложные, чем разрыв. Под действием сжимающей нагрузки матери-
ал может ломаться самым различным образом.
Как работает конструкция на растяжение и сжатие, понять довольно
легко, но как те же самые растяжение и сжатие позволяют балкам выдер-
живать нагрузки – это далеко не очевидно. А между тем разного рода
бал-
ки составляют значительную долю всех конструкций, с которыми мы по-
вседневно сталкиваемся. Самая обычная половая доска, которая чуть изги-
баясь, выдерживает значительный вес мебели и людей – наглядный пример
балки. История расчета изгибаемой балки – одного из наиболее распро-
страненных элементов в технике – является наглядным примером попыток
перейти от общих умозрительных
рассуждений к решению практических
задач.
Расчет балки на прочность при изгибе был сделан Кулоном в его зна-
менитом труде "О применении правил максимума и минимума к некото-
рым вопросам статики, имеющим отношение и архитектуре". Знаменитый
французский ученый Шарль Огюстэн Кулон (1736-1806) широко известен
прежде всего как создатель основного закона электростатики, выражаю-
щего
зависимость силы взаимодействия двух неподвижных точечных
электрических зарядов от расстояния между ними. Имя Кулона носит не
только этот закон, но и единица электрического заряда. Но Кулон и в
строительную механику внес такой вклад, которого было бы достаточно
для того, чтобы обеспечить ему бессмертие, даже если бы он не открыл за-
кон электростатики. Имея большой инженерный опыт и талант исследо-
вателя, Кулон после долгих лет практической работы по строительству
различных сооружений написал научную работу, содержавшую, кроме
расчета изгибаемой балки, методы расчета подпорных стен и сводов. Соз-
данные Кулоном более двухсот лет назад, эти методы применяются в прак-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »
