Внешние и внутренние силы

Классификация деформаций

1. - линейная – перемещение по прямой Dℓ = ℓ_к – ℓ₀ (м, мм)

- угловая – перемещения, вызванные поворотом линий плоскостей (градус, радиан)

2. - абсолютная (Dℓ или φ)

- относительная – отношение абсолютной деформации к начальной длине (безразмерная величина), (°/м)

3. по видам:

- растяжение или сжатие

- сдвиг

- изгиб

- кручение

- сложные – одновременно несколько

- продольный изгиб – сжатие длинного тонкого стержня по его оси, потеря устойчивости

4. - упругая – деформация исчезает после удаления нагрузки

- остаточная (пластическая) – остается или частично остается после удаления нагрузки

- разрушение – хотя и подвид остаточной деформации, но удобнее классифицировать отдельно

Упругость – свойство тел восстанавливать свои первоначальные форму и размеры после удаления нагрузки.

Пластичность – свойство тел получать значительные остаточные деформации (изменять форму и размеры) не разрушаясь.

Прочность – способность конструкции воспринимать заданную нагрузку не разрушаясь, и без появления остаточных деформаций.

Жесткость – способность конструкции под воздействием заданной нагрузки сохранять свои размеры и форму в установленных пределах

Стержень или брус – тело, у которого один размер (длина) значительно превышает два других (поперечных) размера.

Пример: Прямолинейные стержни: валы, оси, балки, стойки, колонны.

Криволинейные стержни: грузоподъемный крюк, звенья цепи.

Пластина или оболочка – тело, имеющее весьма малую толщину по сравнению с другими размерами. Пример: Резервуары, навесы, крыши, стены.

Массив – все 3 размера одного порядка (например, фундамент здания).

Основные допущения:

1. материал конструкций однородный и непрерывный.

2. материал конструкций изотропный, т.е. обладает одинаковыми свойствами по всем направлениям. Пример: металл, камень, бетон.

Дерево, бумага – анизотропные

3. принцип начальных размеров – перемещения, возникающие в упругих телах под воздействием внешних сил, малы по сравнению с размерами тел.

4. принцип независимости действия сил – результат действия группы сил равен сумме результатов действия каждой силы в отдельности

5. принцип Сен-Венана: если в пределах некоторой области упругого тела приложена сила, то на расстоянии существенно превышающем размеры взятой области и напряжения и деформации практически одинаковы, т.е. независимо от конструкции узлов и, следовательно, независимо от способа передачи усилий на балку в зонах достаточно удаленных от места приложения силы напряжения и деформации одинаковы.

Если конструкция рассматривается изолировано от окружающих тел, то действие этих тел на конструкцию заменяют силами, которые называются внешними.

Внешние силы разделяются на объемные и поверхностные.

Объемные силы распределены по объему тела и приложены к каждой его частице: сила веса, сила магнитного притяжения, сила инерции.

Поверхностные силы – приложены к участкам тела. В зависимости от участка приложения поверхностные силы бывают:

- сосредоточенные, т.е. приложенные в точке

- распределенные а) по поверхности

б ) по линии, длине.

При деформации расстояния между частицами тела изменяются. Возникают дополнительные силы взаимодействия – упругие силы, стремятся вернуть частицы в первоначальное положение. Эти дополнительные силы взаимодействия между частицами тела будем называть внутренними силами.

Дата добавления: 2013-12-13