Раздел 1. Общие методические рекомендации по изучению дисциплины

1.1. Цели и задачи курса

Сопротивление материалов — наука о прочности, жесткос­ти и устойчивости деталей машин и механизмов. Студенты должны иметь понятие о характере напряжений и деформа­ций элементов при различных нагрузках и особенностях поведения машиностроительных материалов в условиях экс­плуатации. Уметь производить простейшие расчеты с приме­нением вычислительной техники на прочность, жесткость и устойчивость, в основном, проверочного характера. Приоб­рести навыки выбора материалов, конструктивных форм сечений и определения размеров деталей машин и механизмов.

Самостоятельные занятия по сопротивлению материалов дол­жны сопровождаться конспектированием обязательной литера­туры и решением задач. Следует также освоить выводы фор­мул. При этом должно быть обращено особое внимание на физическую сущность изучаемых явлений и на те допущения и ограничения, предшествующие процессам выводов формул.

Для успешного усвоения материала необходимо после про­работки каждой темы самостоятельно ответить на вопросы для самопроверки, приведенные в данных указаниях и ре­шить рекомендуемые задачи.

Весьма важным при изучении дисциплины является вы­полнение лабораторных работ. При подготовке к выполнению той или иной работы студенты должны пользоваться пособия­ми, указанными в разделе 5. В лаборатории студент зна­комится с испытательными машинами, измерительными при­борами, методами и видами экспериментального исследова­ния напряженного состояния конструкционных материалов. В начале каждого лабораторного занятия преподаватель пу­тем краткого опроса устанавливает готовность студентов к выполнению ими намеченных работ.

Раздел 2. Методические указания по изучению содержания тем и разделов курса

2. Основные понятия и определения

В этой теме вводятся понятия, которыми студент будет руководствоваться постоянно при изучении сопротивлении ма­териалов.

В основу решения большинства задач, рассматриваемых и решаемых наукой о сопротивлении материалов, положены гипотезы об однородности, сплошности и изотропности мате­риала, об идеальной его упругости, пластичности, а также принципы независимости действия сил (принцип суперпози­ции), неизменности начальных размеров механической сис­темы, принцип Сен-Венана, позволяющий производить заме­ну одной системы сил другой, статически эквивалентной. Вве­дение указанных гипотез и принципов позволяет упростить решение задач сопротивления материалов без заметных по­грешностей в результатах.

Необходимо обратить внимание на содержание метода се­чений, позволяющего определять внутренние силовые факто­ры, возникающие в том или ином сечении тела детали в ре­зультате воздействия на него внешних сил. Сущность его за­ключается в том, что твердое тело, находящееся в равнове­сии, мысленно разрезается на две части, отбрасывается одна из частей, заменяется действие отброшенной части на остав­шуюся внутренними силовыми факторами и составляется уравнение равновесия внешних и внутренних силовых факто­ров для оставшейся части.

Надо твердо усвоить понятия о деформациях и напряже­ниях, их физический смысл.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое деформация? Какие деформации называют упругими и какие пластическими (остаточными)?

2. Что называется напряжением в данной точке тела? На какие две составляющие может быть разложен вектор пол­ного напряжения?

3. Что называется прочностью, жесткостью и устойчиво­стью детали?

4. В чем заключается сущность расчетов на прочность и устойчивость?

5. По каким признакам и как классифицируются нагрузки, действующие на детали машин и механизмов?

6. На каких гипотезах и допущениях основаны выводы расчетных зависимостей?

7. Сформулируйте принцип независимости действия сил и принцип Сен-Венана в применении к сопротивлению материалов.

8. Что такое «брус (стержень)», «оболочка», «пластина», «массив»?

9. В чем заключается метод сечений? Какова цель его применения?

10. Что такое внутренние силовые факторы и сколько их может возникнуть в поперечном сечении бруса?

11. С какими внутренними силовыми факторами связано возникновение в поперечном сечении бруса нормальных и касательных напряжений?

12. Какие допущения о свойствах материалов приняты в сопротивлении материалов?