Сопротивление материалов Лекции и примеры решения задач

Механические свойства материалов

Механические испытания, механические характеристики

Деформации при кручении Кручение круглого бруса происходит при нагружении его парами сил с моментами в плоскостях, перпендикулярных продольной оси. При этом образующие бруса искривляются и разворачиваются на угол γ называемый углом сдвига (угол поворота образующей

Виды расчетов на прочность

Суммарный изгибающий момент сил упругости в сечении

Сопротивление усталости представление об усталости материалов, о кривой усталости и пределе выносливости.

"Сопротивление материалов" - учебная дисциплина, в которой излага-ются основы инженерных методов расчетов на прочность, жесткость, устой-чивость. Она лежит в основе цикла наук, занимающихся разработкой мето-дов анализа напряженно-деформированного состояния несущих элементов конструкций и деталей машин, сопротивления материалов статическим и пе-ременным нагрузкам, оценки прочности материалов: строительной механики, теории упругости, теории пластичности, теории ползучести, механики разрушения. Решения ряда задач, рассматриваемых в дисциплине "Сопротивление материалов", находят широкое применение в дисциплине "Детали машин". В свою очередь в сопротивлении материалов используются результаты, полученные в "Теоретической механике": методы составления уравнений равновесия систем сил, определение усилий в элементах механических систем, реакций опор, методы решения динамических задач.
В дисциплине "Сопротивление материалов" объектами изучения явля-ются брус, тонкостенный стержень, стержневая система, тонкостенные обо-лочки, толстостенные цилиндры. В ней используется простейшая модель материала, считая его однородным и изотропным; в расчетах на прочность при напряжениях переменных во времени используется более сложная модель, учитывающая кристаллическое строение материала. Методы расчета, разработанные в сопротивлении материалов, широко используются в проектных организациях и в промышленных предприятиях.
Целью изучения дисциплины "Сопротивление материалов" является усвоение теоретических основ и получение студентами практических навыков выполнения расчетов на прочность и жесткость простейших конструкций и деталей машин, для которых могут быть использованы расчетные схемы стержня, стержневой системы, тонкостенной оболочки, толстостенного ци-линдра.
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов всех технических специальностей заочной формы обучения БГТУ и содержит программу дисциплины "Сопротивление материалов", методические указания по ее изучению, задания к контрольным работам, методические указания по их выполнению и оформлению, примеры решения задач, входя-щих в контрольные работы.
Автор надеется, что это пособие поможет вам в изучении важнейшей инженерной дисциплины - "Сопротивление материалов". В случае возникновения недоразумений, замечаний или обнаружения ошибок при работе с пособием просьба сообщать о них преподавателю устно или письменно на первой странице контрольной работы. Все ваши сообщения будут с благодарностью приняты, рассмотрены и учтены при подготовке следующих изданий пособия.

1. ДИСЦИПЛИНА "СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ"

Дисциплину "Сопротивление материалов" студенты заочной формы обучения изучают в течение двух учебных семестров. В связи с этим она условно разделена на две части. В настоящем пособии приведена 2-я часть этой дисциплины, которую студенты изучают во втором семестре обучения.

1.1. Рабочая программа дисциплины "Сопротивление
материалов". Часть II (2-й семестр обучения)

Энергетический метод определения перемещений
в упругих системах

Работа внешних и внутренних сил. Потенциальная энергия упругих деформаций. Теорема о взаимности работ. Теорема о взаимности перемещений. Понятие о единичной силе.
Метод Мора для определения перемещений. Вычисление интегралов Мора способом Верещагина.

Статически неопределимые системы

Статически неопределимые системы. Связи необходимые и допол-нительные ("лишние"). Степень статической неопределимости сис-темы. Метод сил. Основная и эквивалентные системы. Канонические уравнения метода сил. Проверка правильности раскрытия статической неопределимости. Расчеты на прочность и жесткость статически неопределимых систем.

Основы теории напряженно-деформированного состояния

Понятие о напряженном состоянии. Главные напряжения. Виды напряженного состояния. Определение главных напряжений для плоского напряженного состояния.
Понятие о деформированном состоянии. Главные деформации. Аналогии между напряженным и деформированным состояниями. Определение главных деформаций. Связь между напряжениями и деформациями. Обобщенный закон Гука.
Экспериментальное определение деформаций и напряжений.

Теории прочности

Эквивалентные напряжения. Определение эквивалентных напря-жений. Основные теории прочности, область их применения. Расчеты на прочность и жесткость при совместном действии изгиба, кручения и растяжения (сжатия). Частные случаи расчета на прочность бруса с круглым и прямоугольным поперечными сечениями.

Расчеты на прочность и жесткость
при динамическом нагружении

Общие принципы расчета конструкций при динамическом нагру-жении. Условие прочности.
Учет сил инерции при неравномерном поступательном и равномерном вращательном движениях.
Ударные нагрузки. Коэффициент динамичности при ударе.
Расчеты элементов конструкции при вынужденных колебаниях. Коэффициент нарастания колебаний. Резонанс.

Расчеты сжатых стержней на устойчивость

Понятие об устойчивости. Критическая сила. Формула Эйлера, пределы её применимости. Формула Ясинского, пределы её приме-нимости.
Расчеты сжатых стержней на устойчивость по коэффициенту сни-жения основного допускаемого напряжения.

Расчеты на прочность при переменных нагрузках

Понятие об усталости и выносливости. Предел выносливости. Ос-новные параметры и характеристика цикла. Опытное определение предела выносливости. Диаграмма предельных напряжений. Влияние конструктивно-технологических факторов на предел выносливости. Коэффициент запаса. Условие выносливости. Практические расчеты на выносливость.

1.2. Список рекомендуемой литературы

Учебники
1. Дарков, А.В. Сопротивление материалов: учебник /А.В.Дарков, Г.С.Шпиро. - М.: Высш. шк., 1989. - 624 с.
2. Феодосьев,В.И. Сопротивление материалов: учебник/ В.И.Феодосьев. - М.: Наука, 2005. - 592 с.
3. Богомаз, И.В. Сопротивление материалов: учебник /И.В.Богомаз. - М.: Ассоц. строит. вузов, 2008. - Ч.1. - 175 с., Ч.2. - 190 с.
4. Александров, А.В. Сопротивление материалов: учебник /А.В.Александров. - М.: Высш. шк., 2008. - 559 с.
5. Сакало, В.И. Сопротивление материалов: учеб. пособие /В.И.Сакало. - Брянск, 2009. - 528 с.
Справочники, задачники, пособия по решению задач
6. Ицкович, Г.М. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов. /Г.М.Ицкович и др. . - М.: Высш. шк., 2001. - 542 с.
7. Писаренко, Г.С. Справочники по сопротивлению материалов /Г.С.Писаренко, А.П.Яковлев, В.В.Матвеев. - Киев: Наукова думка, 2008. - 813 с.
8. Грес, П.В. Руководство к решению задач /П.В.Грес. - М.: Высш. шк.,2010. - 133 с.
9. Беляев, Н.М. Сборник задач по сопротивлению материалов /под ред. Л.К. Паршина. - СПб: Лань., 2008. - 429 с.
10. Копнов, В.А. Сопротивление материалов: руководство к решению задач и выполнению лабораторных и расчетно-графических работ /В.А.Копнов. - М.: Высш. шк.,2009. - 349 с.
11. Подлеснов, Ю.П. Эпюры внутренних силовых факторов: учеб.-метод. пособие /Ю.П.Подлеснов. - Брянск: БГТУ, 2008. - 79 с.
12. Сопротивление материалов: Лабораторный практикум/ В.И.Сакало [и др.]; под общ. ред. Ю.П. Подлеснова. - Брянск: БГТУ, 2010. - 119 с.
13 Подлеснов, Ю.П. Сопротивление материалов: учеб.-метод. пособие /Ю.П. Подлеснов, Г.В.Невмержицкая. - 2-е изд. исп. и доп. - Брянск: БГТУ, 2012. - Ч.1. - 103 с.

Требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям