Наука о сопротивлении материалов. Ее задачи. Связь курса с общенаучными, общеинженерными и специальными дисциплинами

Зарождение науки о сопротивлении материалов относится к 17 веку и связано работами Галилея. Благодаря исследованиям целого ряда выдающихся ученых уже в 20-Х годах 18 века сопротивление материалов оформилось как самостоятельная дисциплина, а во второй половине прошлого века эту науку стали преподавать в технических учебных заведениях России и других стран.

Значительный вклад в развитие науки о сопротивлении материалов сделан выдающимися учеными Гуком, Бернулли, Сен-Венаном, Ламэ и др., которые сформулировали основные гипотезы и дали некоторые расчетные уравнения.

Особо следует отметить замечательные исследования знаменитого ученого Л.Эйлера, члена Петербургской академии наук (18 века.) Его работа, посвященная устойчивости стат стержней широко используется и в настоящее время.

В 19 веке широкую известность приобретают работы русских учёных Шуравского, Головина, Яши ского.

С начала 20 века роль русских учёных в науке о сопротивлении материалов ещё более возрастает. Появляются работы проф. Бубнова, акад. Крылова, проф. Тимошенко и др.

Советские учёные так же внесли неоценимый вклад в науку сопротивление материалов. Особо следует отметить работы проф. Власова по расчёту тонкостенных стержней, акад. Серенсена-по расчёту прочности деталей при переменных нагрузках, акад. Динника по устойчивости. Важные исследования выполнены Работновым, Ильюшиным, Смирновым, Феодосьевым, Безуховым, Ржаницыным, Пономарёвым и другими советскими учёными.

Достаточно упомянуть о том, что по сопротивлению материалов и строительной механике в настоящее время более 46 % научных работ публикуется на русском языке, а 37% на английском. Эти данные говорят о том, что Советский Союз занимает ведущее место в разработке теоретических положений, методов расчёта и экспериментальным исследованием в науке о сопротивлении материалов.

· Сопротивление материалов - это наука о прочности, жёсткости и устойчивости деталей машин и элементов инженерных конструкций.

· Прочностью называют способность деталей машин и элементов сооружений сопротивляться действию внешних нагрузок не разрушаясь. В природенет материалов, которые нельзя было бы разрушить, но различные материалы не одинаково сопротивляются воздействию нагрузок(например дерево и сталь) (кишка и гвоздь).

· Жесткостью называется способность деталей машин сопротивляться деформации под действием внешних нагрузок. В природе нет абсолютно жёстких тел, все они в той или иной мере под воздействием нагрузок деформируются, т.е. изменяют свои размеры и форму.

· Устойчивостью называется способность деталей машин или элементов сооружений сопротивляться воздействию внешних нагрузок, сохраняя первоначально заданную форму равновесия.

Итак, основной задачей сопротивления материалов является обеспечение прочности, жёсткости и устойчивости каждой детали и каждого конструктивного элемента сооружения. Но рассчитанная деталь должна быть не только надёжной, но и экономичной, т. е. минимальной по весу, оптимальной по стоимости.

В проектировании надёжных и в то же время экономичных сооружений состоит главное искусство инженера-проектировщика, т. к. требования надёжности и наибольшей экономичности противоречат друг другу.

Наука о сопротивлении материалов возникла из практических наук человечества. Как и всякая другая наука, сопротивление материалов тесно связана с другими дисциплинами. Эта взаимосвязь проявляется в области общенаучных дисциплин (философия, математика), так и в области общеинженерных дисциплин (теоретическая механика, физика) и спец. Дисциплин (теория упругости, теория пластичности и т. д.). Без знания наиболее общих законов природы, отражаемых в таких науках как философия и математика, невозможно понять сущность данной науки и создать фундамент сопротивления материалов. Большое значение имеет знание теоретической механики и особенно раздела этой дисциплины – статики, без знания основных положений которой невозможно было бы решить ни одной задачи.

Понять смысл полученных абстрактных математических решений, а так же анализировать результаты экспериментальных исследований, свойств различных материалов, без которых ни одна задача не будет доведена до практической реализации помогают наши

физические представления.

Математическая теория упругости, изучающая механику деформируемых тел в сторону научной постановке позволяет проверить приемлемость полученных в сопротивлении материалов упрощённых решений задач.

Органически связанное со множеством смежных наук сопротивление материалов тем не менее занимает важное место в ряду инженерных дисциплин, как самостоятельная дисциплина.

Дата добавления: 2014-01-06