Сопромат - темы курса

В курсе Сопротивление материалов“ рассматриваются инженерные методы расчетов на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций. Качественные и всесторонние исследования в области прочности являются предпосылками создания новых конструкций машин, аппаратов и инженерных сооружений, обеспечивает их надежность и долговечность, при одновременном улучшении весовых показателей.

Сопротивление материалов“ является одной из важных и сложных общетехнических дисциплин, изучаемых в технических учебных заведениях. При изучении дисциплины студенты должны освоить теоретическую часть курса, получить сведения о современных методах изучения механических свойств материалов (на лабораторных занятиях) и овладеть методами решения задач.

Курс «сопротивление материалов» разбит на несколько тем. Вот некоторые из них:



Тема 1. Основные понятия



Задачи курса Сопротивление материалов“. Прочность, жесткость, устойчивость. Вопросы экономичности. Связь курса с общенаучными, общеинженерными и специальными дисциплинами. Классификация внешних сил: активные и реактивные, поверхностные и объемные, сосредоточенные и распределенные, статические и динамические, постоянные и переменные во времени. Перемещения и деформации (линейные и угловые). Деформации упругие и пластические (остаточные). Понятие о деформированном состоянии в точке. Гипотезы о деформируемом теле (сплошность, однородность, изоторопность, линейная упругость). Принцип начальных размеров. Принцип независимости действия сил. Внутренние силы. Напряжения (полные, нормальные, касательные). Метод сечений. Понятие о напряженном состоянии в точке деформированного тела. Брус (стержень), пластина, оболочка как объекты расчета в курсе Сопротивление материалов“. Внутренние силовые факторы в поперечном сечении стержня в общем случае действия сил, их определение и порядок построения эпюр. Классификация видов деформированного состояния стержня по внутренним силовым факторам.



Тема 2. Геометрические характеристики плоских сечений



Зависимость прочности и жесткости от геометрических характеристик сечений. Статический момент площади. Моменты инерции (осевой, полярный, центробежный). Главные оси, теорема об их существовании. Моменты сопротивления (осевой и полярный). Радиусы инерции. Зависимости между моментами инерции относительно параллельных осей. Изменение моментов инерции при повороте координатных осей. Определение направления главных осей. Главные моменты инерции. Вычисление геометрических характеристик простых фигур (прямоугольник, круг, кольцо), прокатных профилей (двутавр, швеллер, уголок и др.) и сложных сечений.



Тема 3. Растяжение-сжатие



Определение силовых факторов при действии осевых сил. Эпюра продольных сил N. Напряжения в поперечных и наклонных сечениях. Правило знаков. Максимальные нормальные и касательные напряжения, площадки их действия. Перемещения и деформации. Закон Гука. Модуль упругости материала. Жесткость стержня при растяжении (сжатии). Поперечная деформация при растяжении (сжатии). Коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона). Потенциальная энергия деформации (полная, удельная). Расчеты на прочность и жесткость. Допускаемые напряжения и перемещения. Инженерные задачи, решаемые с помощью расчетных уравнений (проверка прочности и жесткости, подбор сечения стержня, определение допускаемой нагрузки).
br> Статически неопределимые задачи. Степень статической неопределимости. Общий порядок решения статически неопределимых задач (статическая, геометрическая и физическая стороны задачи). Особенности статически неопределимых систем (распределение усилий в элементах системы, начальные и температурные напряжения).



Тема 4. Основы теории напряженного и деформированного состояния



Напряженное состояние в точке деформированного тела. Главные площадки и главные напряжения. Виды напряженного состояния материала (линейное, плоское, пространственное). Линейное напряженное состояние. Определение напряжений на наклонных площадках. Плоское напряженное состояние. Определение напряжений на наклонной площадке (прямая задача). Зависимости между напряжениями на двух взаимно-перпендикулярных площадках. Закон суммы нормальных напряжений. Закон парности касательных напряжений. Графический метод определения напряжений на наклонных площадках (круг Мора). Плоское напряженное состояние. Определение главных напряжений и положения главных площадок по известным напряжениям на двух взаимно-перпендикулярных площадках (обратная задача). Пространственное напряженное состояние. Напряжения на площадках, параллельных одному из главных напряжений. Круговая диаграмма Мора. Наибольшие нормальные и касательные напряжения, площадки их действия.

Деформации при сложном напряженном состоянии. Определение главных линейных деформаций (обобщенный закон Гука). Объемная деформация. Закон Гука для объемной деформации. Удельная потенциальная энергия деформации, и ее разделение на части, соответствующие изменению объема и изменению формы.

Гипотезы разрушения и возникновения пластических деформаций (теории прочности). Необходимость и назначение гипотез прочности. Эквивалентное напряжение. Гипотеза наибольших нормальных напряжений. Гипотеза наибольших линейных деформаций. Гипотеза наибольших касательных напряжений. Гипотеза энергии формоизменения. Рекомендации по применению различных гипотез. Понятие о гипотезе Мора для материалов с различными характеристиками при растяжении и сжатии.



Тема 5. Сдвиг



Определение напряжений в плоскости сдвига. Напряженное состояние при сдвиге. Чистый сдвиг. Главные напряжения. Диаграмма Мора. Перемещения и деформации при сдвиге (абсолютный и относительный сдвиги). Неизменность объема при сдвиге. Закон Гука для сдвига. Модуль сдвига. Потенциальная энергия деформации при сдвиге. Зависимость между упругими постоянными E,G и m для изотропного материала. Расчетное уравнение на прочность при сдвиге. Допускаемые касательные напряжения.

Практические расчеты заклепочных соединений на срез и смятие.



Тема 6. Кручение



Кручение прямого стержня круглого поперечного сечения. Основные гипотезы. Силовые факторы в поперечном сечении при кручении. Эпюра крутящих моментов. Определение напряжений в поперечном сечении скручиваемого стержня. Эпюра касательных напряжений. Напряженное состояние при кручении. Определение угла закручивания. Жесткость стержня при кручении. Потенциальная энергия деформации скручиваемого стержня. Расчетные уравнения на прочность и жесткость. Определение крутящего момента по заданной мощности, передаваемой валом, и частоте вращения вала.



Тема 7. Прямой изгиб



Нагрузки, вызывающие изгиб бруса. Опоры и опорные реакции балок. Типы статически определимых балок. Вычисление реакций опор. Силовые факторы в общем случае прямого изгиба. Поперечный и чистый изгиб. Дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью распределенной поперечной нагрузки. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Контроль правильности построения эпюр силовых факторов при изгибе.

Чистый изгиб прямого стержня постоянного сечения. Геометрия деформирования балки. Нейтральный слой балки. Нейтральная ось (линия) поперечного сечения балки. Допущения, принимаемые в теории чистого изгиба. Определение нормальных напряжений при чистом изгибе. Зависимость между изгибающим моментом и кривизной оси балки при чистом изгибе. Эпюра нормальных напряжений. Рациональные формы поперечных сечений балок.

Распространение выводов чистого изгиба на поперечный изгиб. Касательные напряжения при поперечном изгибе (формула Журавского). Эпюры касательных напряжений для балок прямоугольного и двутаврового сечений. Напряженное состояние материала балки при поперечном изгибе. Расчетные уравнения на прочность (по нормальным, касательным и главным напряжениям)



Тема 8. Определение перемещений при изгибе



Перемещения при изгибе (прогиб и угол поворота сечения). Зависимость между углом поворота и прогибом сечения балки. Аналитический метод определения перемещений. Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки, его первый и второй интегралы. Определение постоянных интегрирования для балок с одним участком (из условия закрепления балок). Определение перемещений балки с несколькими участками. Метод уравнивания постоянных интегрирования. Метод начальных параметров.

Энергетический метод определения перемещений. Потенциальная энергия деформации стержня при изгибе. Теорема Кастильяно. Интеграл Мора. Формула Ве-рещагина. Теорема о взаимности работ и взаимности перемещений.



Тема 9. Статически неопределимые системы

Основные понятия. Степень статической неопределимости. Методы раскрытия статической неопределимости. Раскрытие статической неопределимости систем методом сил. Заданная, основная и эквивалентная системы. Канонические уравнения метода сил.

Статически неопределимые системы при кручении. Одно и многопролетные статически неопределимые балки. Уравнение трех моментов.



Тема 10. Сложное сопротивление



10.1. Косой изгиб

Нагрузки, вызывающие косой изгиб. Силовые факторы в поперечных сечениях балки. Определение нормальных напряжений в поперечных сечениях балки. Определение положения нейтральной оси и опасных точек в сечении. Расчет на прочность. Определение прогибов.



10.2. Изгиб с растяжением или сжатием

Совместное действие продольных и поперечных нагрузок. Силовые факторы в поперечных сечениях. Определение напряжений с использованием принципа независимости действия сил. Расчет на прочность. Внецентренное сжатие или растяжение стержня большой жесткости. Силовые факторы в поперечных сечениях. Определение напряжений. Уравнение нейтральной линии. Взаимосвязь между координатами точки приложения силы и положением нейтральной линии. Расчет на прочность. Ядро сечения. Теорема о прямолинейном перемещении полюса силы (точки приложения силы) и вращении нейтральной линии. Построение ядра сечения (для прямоугольника, круга, кольца).



10.3. Изгиб с кручением.

Внешние нагрузки, вызывающие изгиб с кручением. Преобразование заданной системы сил. Силовые факторы в поперечных сечениях стержня. Определение напряжений. Напряженное состояние материала вала. Главные напряжения и расчет на прочность.



Тема 11. Устойчивость сжатых стержней (продольный изгиб)



Понятия о формах равновесия. Устойчивость сжатого стержня (продольный изгиб). Критическая сила. Формула Эйлера для определения критической силы. Влияние способа закрепления стержня на величину критической силы. Общая формула Эйлера для определения критической сжимающей силы. Критические напряжения. Гибкость стержня. Пределы применимости формулы Эйлера. Полный график критических напряжений. Формула Ясинского. Расчет сжатых стержней с учетом их гибкости. Коэффициент уменьшения основного допускаемого напряжения. Расчетное уравнение при продольном изгибе стержня. Подбор сечения стержня методом последовательного приближения.

Продольно-поперечный изгиб. Особенность задачи в связи с ее нелинейностью. Приближенный метод расчета. Определение напряжений.

http://techwork.narod.ru/

Автор статьи: неизвестный | Дата публикации: 02:54 25.03.2017 Morereal.Ru




Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Вкусные рецепты: Клубничное тирамису, мясной рулет"Удиви гостей" вариант, Холодный чизкейк "Снежная малина"

Вкусные рецепты: Клубничное тирамису, мясной ...


Клубничное тирамисуМаскарпоне взбитьсо 100г сахара, добавить взбитые до густого тягучего состояния сливки и взбить еще раз. 100г клубники измельчить блендером с 50 г сахарного песка. В прямоугольную ф...


ПОКА МУЖА НЕ БЫЛО ДОМА. Эпизод 2: С соседскими мальчишками

ПОКА МУЖА НЕ БЫЛО ДОМА. Эпизод 2: С соседским...


"Меня зовут Надя. Мне 28 лет. Я красивая высокая блондинка с очень хорошей фигурой. Живу с мужем, зовут его Сергей. Он высокий, симпатичный, темноволосый, не заплывший жирком мужчина 32-х лет. Будучи ...


Топография в сфере архитектуры и строительства

Топография в сфере архитектуры и строительств...


Геодезия (землеразделение) тесно связана с разграничением участков земли, как наука, занимается изучением поверхности Земли. Возникнув еще в древности, геодезия начала развиваться параллельно с нуждам...


Как защитить себя зимой на дороге

Как защитить себя зимой на дороге


Холодное время года – это сезон неприятных хлопот для автолюбителей. Гололед и многие другие аспекты зимней погоды требуют особого ухода за автомобилем. И зимние шины для этого – не единст...


Вкусные рецепты: Крабовые палочки с грибами, Творожник с киви (вариант), Синенькие с грибным вкусом

Вкусные рецепты: Крабовые палочки с грибами, ...


Крабовые палочки с грибами1. Отварить в подсоленной воде грибы, откинуть на друшлаг, остудить. 2. Грибы, огурец,крабовые палочки мелко порезать, смешать с измельчёнными орехами и заправить майоннезом....


Мобильные книги - читать или не читать?

Мобильные книги - читать или не читать?


Часто мы не можем прочитать книгу, потому что у нас не хватает времени. Не сидеть же целыми днями за компьютером только потому, что хочется узнать, что же дальше-то было! И носить с собой ко...


Интересное

Продажа китайских скутеров

Покупка транспортного средства - значимый этап в жизни, как мужчины, так и женщины. Если вы спросите меня, есть ли такой транспорт, претендующий на звание "унисекс", то я бы тут же ответил, что назван...

Профессионалы на кухне

Еще пару десятилетий назад равняться на так называемый «общепит» не было смысла: дома – вкуснее. Но сейчас ситуация кардинально изменилась. Теперь именно блюда лучших ресторанов вдохновляют нас на нов...

Сопромат, термех и другие технические специальност

Студенты пришедшие на первые курсы университета, разбалованные школьными программами обучения, не справляются с большими объемами университета. Так например списки отчисленных за академическую неуспев...

Как выбрать и купить окна с правильным армирующим

Именно поэтому, эти окна и называются металлопластиковыми. Стальной армирующий профиль придаёт окнам механическую прочность и позволяет противостоять изгибанию элементов окна под действием нагрузок ве...

Детские конструкторы: для чего они нужны

Конструирование – важный и интересный вид детской деятельности. Многие родители считают, что ребенок обязательно должен играть с конструкторами и это правильно!Конструкторы просто необходимы для общег...

Вкусные рецепты: Пирожное"Картошка", Сал

Пирожное"Картошка"Это очень вкусное пирожное,совершенно не похожее на то,что продаётся сейчас в магазине.Рецепт ГОСТовский. Для приготовления нам потребуется испечь бисквит-желательно это сделать с ве...

Вкусные рецепты: АНГЕЛЬСКОЕ ПЕЧЕНЬЕ, Изысканный ри

АНГЕЛЬСКОЕ ПЕЧЕНЬЕФорма 28х17 см или 2-х литровая прямоугольная. В форму положить смазанную маслом фольгу, так, чтобы края фольги свешивались с двух противоположных сторон на 5 см. Приготовление основ...

Как выбрать цифровую фотокамеру?

В настоящее время на рынке представлен огромный выбор всевозможных цифровых фотоаппаратов разных фирм-производителей с разнообразными характеристиками. Так сложно сориентироваться и сделать правильный...

Почему падает давление масла.

Почему падает давление масла. Поиск причин падения давления масла. Советы механика. Падает давление масла? Искать причину падения илиснижения давления масла в двигателе нужно с ан...

Комфорт в доме

Дом является одной из самых личных частей человеческой жизни. Это место, где каждый из нас живет: спит, готовит и принимает пищу, отдыхает и тому подобное. В отличие от офисов, магазинов, театров, шко...

О портале:

Наш сайт является ресурсом, который включает в себя широкий ассортимент познавательных и отличных статей. Каждый гость отыщет для себя что-нибудь полезное. Современный дизайн позволяет вам моментально находить нужную информацию. Самые разнообразные тематические статьи дают возможность вам совершенствоваться в той или иной сфере. Быть более начитанным и грамотным. Современный дизайн сайта позволяет просматривать статьи на всех гаджетах. Теперь найти нужную информацию стало совершенно просто.

Мы подобрали для вас познавательные и увлекательные статьи. На нашем портале вы отыщите ответы на интересующие вас вопросы. Элементарная система поиска дает возможность вам моментально отыскать нужную информацию. Адаптированный дизайн позволяет вам просматривать информацию на любых электронных устройствах. Отныне, поиск актуальной информации будет занимать у вас считанные секунды.