Основные допущения курса сопротивление материалов

· Г И П О Т Е З А «о оплошности материала»

Материал тела имеет сплошное (непрерывное) строение. Т. е. в курсе сопротивления материалов не принимается во внимание атомистическая структура вещества. Более того практически приемлемые результаты дают расчёты, основанные на этой гипотезе даже для таких материалов, как дерево, бетон, камень.

· Г И П О Т Е З А «об однородности материала»

Материал детали однороден, т.е. обладает во всех точках одинаковыми свойствами. Металлы обладают высокой однородностью. Менее однородны дерево, бетон, композиционные материалы. Например, бетон содержит в качестве наполнителя гравий, щебень, свойства, которых отличаются от свойств цемента. Тем не менее, расчёты, основанные на гипотезе об однородности материала, дают удовлетворительные результаты для основных, конструктивных материалов.

· Г И П О Т И З А «об изотропности материала»

Материал детали изотропен, т. е. обладает во всех направлениях одинаковыми свойствами. Кристаллы, из которых состоят многие материалы имеют в разных направлениях различные свойства, однако в связи с тем, что в материале кристаллы ориентированы хаотически, эти свойства усредняются, и такие материалы (например металлы) практически изотропны.

Для таких материалов, как дерево, железобетон, композиционные материалы свойства в различных направлениях сильно различаются и расчеты значительно усложняются. Такие материалы называют анизотропными

Принцип первоначальных размеров.

Геометрические размеры конструкции после приложения нагрузки не изменяются. В соответствии с этим принципом при статических расчётах не учитываются изменения размеров конструкции, вызванные деформациями системы.

Принцип независимости действия сил.

Результат воздействия на тело системы сил равен сумме результатов воздействия каждой силы в отдельности.

Принцип Сен- Венана

В точках тела, достаточно удаленных от мест приложения нагрузок, внутренние силы не зависят от конкретного способа приложения этих нагрузок.

· Г И П О Т Е З А «о ненапряженном начальном состоянии тела»

В теле до приложения внешних нагрузок внутренние силы равны нулю.

1.3 Внешние силы (нагрузки).

Нагрузки, действующие на сооружение и их элементы можно классифицировать по нескольким признакам.

1. Нагрузки бывают сосредоточенные и распределенные.

Сосредоточенные силы приложены к малой площадке, и практически можно считать, что они приложены в точки. К таким силам можно отнести давление колеса на рельс, давление шара на плоскую поверхность и т. д.

Распределённая нагрузка передаётся через определённую площадь. К таким нагрузкам относятся давление ветра, воды, снега и т. д. Если нагрузка распределена вдоль линии, то она называется линейной распределённой нагрузкой. К таким нагрузкам можно отнести давление перекрытия на балку, ферму и др.

2. Нагрузки делятся на объемные и поверхностные.

Объёмные силы приложены в каждой точке тела (например сила тяжести, сила инерции). Поверхностные нагрузки приложены к поверхности тела.

3. По времени приложения нагрузки делятся на статические и динамические. Статическими называются такие нагрузки, которые изменяют свою величину так медленно, что силами инерции можно пренебречь.

Динамическими называются нагрузки изменяющиеся во времени с большой скоростью. В этом случае учёт сил инерции обязателен. Силы инерции в этом случае могут превосходить те же нагрузки приложенные статически. Примером динамического нагружения является равноускоренное движение лифта, удар, колебания и т. д.

4. По продолжительности действия нагрузки можно разделить на постоянные и временные.

Постоянные действуют в течение всего времени эксплуатации сооружения (например вес перекрытия на балку).

Временные действуют в течении ограниченного периода (например вес проходящего поезда на мост).

1.4 Реальные объекты и их расчётные схемы.

Реальные объекты, которые рассчитываются на прочность, жёсткость и устойчивость, довольно разнообразны и отличаются целым рядом специфических особенностей. Для того чтобы отвлечься от несущественных особенностей в курсе сопротивления материалов вводится следующая классификация тел по геометрическим признакам.

· Массивное тело – это тело у которого все основные размеры одного порядка (кирпич).

· Оболочка – тело ограниченное двумя поверхностями расстояние между которыми (толщина оболочки) мало по сравнению с другими размерами. Частным случаем оболочки является пластинка.

Основным расчётным материалом в курсе сопротивление материалов является стержень.

Для того, чтобы рассчитать какую либо конструкцию необходимо составить её расчётную схему.

Расчётной схемой называется условное изображение реальной детали или элемента конструкции с идеализированными опорами и внешней нагрузкой.

Дата добавления: 2014-01-06