Опірматеріалів.
1. Якіпитання розглядаються в дисципліні В«Опір матеріалівВ»?
В опоріматеріалів розглядаються питання розрахунку окремих елементів конструкцій іпитання розрахунку деяких найпростіших конструкцій на міцність, жорсткість істійкість.
Міцність - здатністьконструкції, а також її частин і деталей витримувати дію зовнішніх навантажень,не руйнуючись.
Жорсткість - здатністьконструкції та її елементів чинити опір зміні своїх початковихрозмірів і форми.
Стійкість -здатність конструкції і її елементів зберігати певну початкову формурівноваги.
2. Назватинайбільш відомих вчених в галузі науки В«Опір матеріалівВ»?
Роберт Гук (1635-1705) -англійський натураліст - відкрив фундаментальну залежність між силамиі викликаються переміщеннями.
Симон Дені Пуассон(1781-1840) - французький механік, фізик і математик - вперше ввів коефіцієнтПуассона, який характеризує властивості матеріалу.
Якоб Бернуллі (1684-1705)- Швейцарський механік, фізик - сформулював гіпотезу плоских перерізів:поперечні перерізи стрижня, плоскі до деформації, залишаються плоскими і післядеформації.
Журавський Д.І.(1824-1891) - видатний інженер шляхів сполучення, будівельник мостів - вивівдиференціальну залежність між згинальним моментом і поперечною силою,отримав формулу для дотичних напружень у поперечних перерізах бруса.
Генріх Рудольф Герц(1857-1894) - німецький фізик - вперше методами теорії пружності вирішив задачу проконтактних (місцевих) напругах.
Леонард Ейлер (1707-1783)- Математик і механік - вивів формулу Ейлера для критичної сили при розрахунку настійкість подовжньо стиснутого стержня.
Фелікс СтаніславовичЯсинський (1856-1899) - російський інженер і механік - вивів емпіричну формулудля критичних напружень при гнучкості стрижня менше граничної (уточнивобласть застосовності формули Ейлера).
3. Основнірозрахункові елементи в опорі матеріалів .
Основними розрахунковимитиповими елементами, на які ділиться ціла конструкція, є стрижень,брус, оболонка, пластина, масивне тіло, балка, ферма.
Стрижень - тіло, довжинаякого істотно перевищує характерні розміри поперечного перерізу.
Брус - це той жестрижень.
Балка - стрижень абобрус, що працює на вигин.
Пластина - тіло, уякого товщина істотно менше двох інших розмірів.
Оболонка - тіло,обмежене криволінійними поверхнями (викривлена ​​пластина).
Масивне тіло - елементконструкції з розмірами одного і того ж порядку.
Ферма - стрижневаконструкція, що працює тільки на розтяг або стиск.
4. Щорозуміється під внутрішніми силовими факторами і як вони визначаються?
Під дією зовнішніхнавантажень у перерізі конструкції (стрижня, балки і т.д.) виникають додатковізусилля, які називаються внутрішніми силовими факторами і яківизначаються методом перетину. Це реакція зв'язку однієї відтятою частини наіншу, реакція опори на тіло, реакція гнучкого зв'язку та ін Сили впливувідтятою частини на аналізований елемент конструкції по відношенню до ньогоє зовнішніми силами і визначаються за загальними рівняннями рівноваги.
5. Які видидеформації бруса визначають внутрішні силові фактори?
За допомогою методу перетиніввизначаються внутрішні силові фактори: головний вектор і головний момент розкладаються наскладові, які визначають наступнівиди деформації:
1) Розтягування (стиснення) -поздовжня сила, а всі інші складовідорівнюють нулю.
2) Зрушення (зріз) -поперечна сила або, а всі інші рівні нулю.
3) Кручення - крутниймомент, авсі інші дорівнюють нулю.
4) Вигин - коли або, або, а рештаскладові дорівнюють нулю.
5) Складне опір- Коли поєднання яких внутрішніх зусиль не дорівнює нулю.
6. Щорозуміється під механічним напругою і яка його розмірність?
Напругою на даніймайданчику називається інтенсивність внутрішніх сил, що передаються в точці черезвиділену площадку.
Повна напруга на даніймайданчику розкладається на нормальне і дотичне напруження, причому. Напругамає розмірність інтенсивності навантаження, тобто МПа (кгс/см2, тс/м2).
1 МПа = 106Па = 106Н/м2.
7. Привестиформули, що зв'язують внутрішні силові фактори з напругами.
Нормальні і дотичнінапруги в кожному поперечному перерізі бруса пов'язані певнимиспіввідношеннями з внутрішніми зусиллями, діючими в цьому перерізі:
У формулах - координати точки, в якійвизначаються напруги.
8. Який виддеформації називається розтяганням (стиском)?
розтягування (стиснення)називається такий вид деформації, коли в поперечному перерізі стержня піддією зовнішніх навантажень виникає тільки один внутрішній силовий фактор -поздовжня сила, а інші внутрішні силовіфактори відсутні.
Поздовжня сила викликаєнормальні напруження, Які визначаються:
- при рівномірномурозподілі їх по перетину
- при нерівномірномурозподілі
Поздовжня сила інапруга позитивні при розтягуванні і негативні при стисненні.
9. Абсолютнаі відносна деформація при розтягуванні (стиску). Коефіцієнт Пуассона.
Якщо під дією сили брус довжиною змінив своюподовжню величину на, то ця величина називаєтьсяабсолютної поздовжньої деформацією (абсолютне подовження або вкорочення). Прицьому спостерігається і поперечна абсолютна деформація.
Відношення називаєтьсявідносної поздовжньої деформацією, а відношення - відносною поперечноюдеформацією.
Відношення називаєтьсякоефіцієнтом Пуассона, який характеризує пружні властивості матеріалу.
Коефіцієнт Пуассонамає значення. (Для сталі він дорівнює)
10. Сформулюватизакон Гука при розтягу (стиску).
I форма. У поперечних перетинах брусапри центральному розтягу (стиску) нормальні напруження дорівнюють відношеннюпоздовжньої сили до площі поперечного перерізу:
II форма. Відносна поздовжнядеформація прямо пропорційна нормальному напрузі, звідки.
11. Яквизначаються напруження в поперечних і похилих перетинах бруса?
- сила, рівна творунапруги наплоща похилого перерізу:
12. За якоюформулою можна визначити абсолютне подовження (укорочення) бруса?
Абсолютна подовження(Вкорочення) бруса (стержня) виражається формулою:
, тобто
Враховуючи, що величина являєсобою жорсткість поперечного перерізу бруса довжиною можна зробити висновок: абсолютнапоздовжня деформація прямо пропорційна поздовжньої силі і оберненопропорційна жорсткості поперечного перерізу. Цей закон вперше сформулювавГук у 1660 році.
13. Яквизначаються температурні деформації і напруги?
При підвищенні температуриу більшості матеріалів механічні характеристики міцності зменшуються, апри зниженні температури - збільшуються. Наприклад, у сталі марки Ст3 при і;
при і, тобто .
Подовження стрижня принагріванні визначається за формулою, де - коефіцієнт лінійногорозширення матеріалу стрижня, - довжина стрижня.
Виникаюче в поперечномуперерізі нормальна напруга. При зниженні температуривідбувається вкорочення стрижня і виникають напруження стиску.
14. Датихарактеристику діаграми розтягу (стиску).
Механічніхарактеристики матеріалів визначаються шляхом випробувань зразків і побудовоювідповідних графіків, діаграм. Найбільш поширеним єстатичне випробування на розтяг (стиск).
- межа пропорційності (доцієї межі справедливий закон Гука);
- межа плинності матеріалу;
- межа міцності матеріалу;
- руйнуюча (умовне)напруга;
Точка 5 відповідаєістинному руйнуючій напрузі.
1...
