Понятие о деформациях и напряжениях

Классификация сил

Введение.

РАСТЯЖЕНИЕ И СЖАТИЕ

ЛЕКЦИЯ № 13

Наука “Сопротивление материалов” изучает поведение различных материалов при действии на них сил.

Начало развития этой науки связывают с именем Галилео Галилея, который изучал зависимость между размерами балок и стержней и теми нагрузками, которые они могли выдержать.

Дальнейшее развитие этой науки связано с именем таких ученых, как Р. Гук, О. Коши, Л. Эйлер, Д. Н. Журавский, И. Г. Бубнов, А. Н. Крылов и др.

Силы бывают сосредоточенные и распределенные, постоянные и временные, статические и динамические.

Если элемент конструкции опирается на какую то опору, то условно отбросив последнюю, можно записать ее действие силой, называемой реактивной или реакцией.

В сопротивлении материалов учитывается, что абсолютно твердых тел в природе не существует. При действии внешних сил элементы конструкций изменяют свои размеры и форму и в конце концов могут разрушиться.

Это изменение размеров носит общее название – деформация.

В элементах конструкции под действием внешних сил возникают дополнительные внутренние силы, сопровождающие деформацию материала. Эти внутренние силы сопротивляются стремлению внешних сил разрушить элемент конструкции, стремятся восстановить прежнюю форму и размеры.

Чтобы вычислить величину этих внутренних сил, используют способ сечений:

Рис. 70. Растягиваемый стержень

Растянутый стержень (Рис. 70) мысленно рассечем плоскостью . Под действием сил половинки стержня и стремятся разъединиться, но удерживаются силами межатомного взаимодействия перпендикулярно плоскости .

Равнодействующая этих межатомных сил называется усилием, передающимся через сечение от одной части стержня на другую. Внутренняя сила взаимодействия, приходящаяся на единицу площади, выделенную у какой – либо точки сечения называется напряжением в этой точке по проведенному сечению.

Размерность напряжения или .

Если напряжения площадке, то его обозначают , если оно лежит в плоскости площадки – то .

Величина напряжений в каждой точке и является мерой внутренних сил, которые возникают в материале как результат деформации, вызванной внешними силами.

Дата добавления: 2014-01-07