- •Курс лекцій з дисципліни «основи технічної механіки»
- •5.03060101 « Організація виробництва»
- •Лекція № 1
- •Тема 1.1. Вступ. Зміст дисципліни «Основи технічної механіки»,ії розділи. Роль і значення механіки в будівництві та інших галузях техніки.
- •План лекції
- •Зміст дисципліни «Основи технічної механіки», ії розділи
- •Розділи:
- •2. Роль і значення механіки в будівництві та інших галузях техніки.
- •3. Короткий огляд розвитку механіки.
- •Тема 1.1. Статика. Основні поняття та аксіоми статики.
- •Основні задачі і поняття статики
- •Аксіоми статики.
- •Ідеальні зв’язки та їх реакції
- •Питання для самоперевірки
- •Питання для самостійного вивчення:
- •Лекція № 3
- •Тема 1.2. Плоскі системи сил.
- •План лекції
- •1. Плоска система збіжних сил.
- •Силовий багатокутник. Рівнодіюча
- •3. Геометрична умова рівноваги системи збіжних сил.
- •4. Теорема про рівновагу трьох не паралельних сил.
- •5. Проекція сили на вісь.
- •6. Аналітична умова рівноваги псзс.
- •Плоска система пар сил. Поняття пари сил.
- •Момент пари сил. Знак моменту.
- •Умови рівноваги систем пар сил.
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 1.2. Плоска система сил. Плоска довільна система сил.
- •Момент сили відносно точки та його властивості.
- •Приведення сили до даного центру.
- •Приведення довільної системи сил до даного центру.
- •4. Головний вектор і головний момент.
- •5. Рівновага плоскої довільної системи сил.
- •Класифікація балок, види опорів балок та їх реакції.
- •Види навантажень.
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 1.2. Центр ваги.
- •Центр паралельних сил, його властивості.
- •Стандартні профілі прокату
- •Тема 2.1. Основні положення опору матеріалів
- •Основні поняття та основні задачі опору матеріалів.
- •Зовнішні та внутрішні сили
- •Напруження
- •Гіпотези та припущення щодо властивостей та характеру деформацій.
- •5. Пружні та пластичні деформації.
- •Тема 2.2. Розтяг і стиск
- •Розтяг і стиск. Поздовжні сили і нормальні напруження в поперечних перерізах. Метод рвзв (розу).
- •Епюри поздовжніх сил та нормальних напружень при розтягу (стиску).
- •Поздовжні і поперечні деформації. Закон Гуку.
- •4. Діаграми розтягу
- •Механічні характеристики матеріалів
- •Питання для самоперевірки:
- •Михайлов а.М. Сопротивление материалов. М.: Стройиздат, 1989. С.25-67
- •Тема 2.3. Зріз і зім’яття.
- •Тема 2.4. Геометричні характеристики перерізу
- •Зріз і зі м’яття. Умова міцності.
- •Поняття про чистий зсув.
- •Розрахунок на міцність зварювальних з’єднань
- •5. Момент інерції відносно паралельних осей
- •6. Головні осі і головні центральні моменти.
- •Питання для самоперевірки: План лекції
- •Питання для самостійного вивчення:
- •Література:
- •Михайлов а.М. Сопротивление материалов. М.: Стройиздат, 1989.
3. Короткий огляд розвитку механіки.
Механіка є однією з самих древніх наук. Закони теоретичної механіки сформульовані завдяки плідній праці багатьох поколінь вчених.
Термін «механіка» введений видатним філософом старовини Аристотелем (384-322 до н.е.). Перші наукові основи вчення про рівновагу тіл містяться в працях Архимеда (287- 212 н.е.)
Швидкий розвиток механіки починається з епохи Відродження. Видатні вчені цієї епохи розвинули методи статики і заклали основи динаміки. Найбільший внесок в механіку внесли:
Леонардо да Вінчі (1452-1519) - вивчав траєкторію тіла, запровадив поняття моменту сили відносно точки;
Галілео Галілей (1564-1642) - встановив основні закони вільного падіння тіл, увів поняття про нерівномірний рух і прискорення точки, вперше сформулював закон інерції;
Роберт Гук (1635-1703) - відкрив закон пропорційності між силою, прикладеною до пружного тіла, і його деформацією (закон Гука), що є основним співвідношенням при сучасних розрахунках динаміки та міцності конструкцій і споруд, а також передбачив закон всесвітнього тяжіння Ньютона.
Завершив встановлення основних законів динаміки великий англійський математик і механік Ісаак Ньютон (1643-1727).
Період розвитку механіки після Ньютона значною мірою пов'язаний з ім'ям Л.Ейлера (1707-1783), який повністю завершив процес математизації механіки точки, був засновником механіки твердого тіла і сформулював закони динаміки для суцільного середовища.
В розвиток механіки значний внесок вклали вітчизняні вчені
М.Є. Жуковський 91847-1921рр) – автор відомого підручника по теоретичній механіці, І.В. Мещерський (1859-1935 рр), його задачник по теоретичній механіки перевидається і в наші дні.
Питання для самоперевірки:
Дати визначення поняттю «механіка»
Назвіть приклади механічного руху.
Значення механіки в будівництві.
Назвіть видатних вчених з історії механіки.
Питання для самостійного вивчення:
Історичний розвиток механіки
Література:
Тимко И.А. Теоретическая механика. Издат. харьковского университета. Харьков,1971. с. 12-14.
ЛЕКЦІЯ № 2
Тема 1.1. Статика. Основні поняття та аксіоми статики.
План лекції
Основні задачі і поняття статики.
Аксіоми статики.
С/Р 3. Ідеальні зв’язки та їх реакції.
Основні задачі і поняття статики
Статика – вивчає умови рівноваги систем сил, що діють на тіло.
Основні задачі статики:
1.Наведення будь яких систем сил до найпростішого виду;
2.Вивчення умов рівноваги будь яких систем сил.
Абсолютно тверде тіло (А.Т.Т.) – це таке тіло, в якому відстань між будь якими двома точками лишається незмінною під дією будь яких сил.
В дійсності всі тіла в природі під дією різних причин змінюють свою форму, тобто деформуються, але для твердих тіл ці деформації дуже малі та є незначними, а отже при виведенні загальних законів механіки ними поступаються. Таким чином, поняття про А.Т.Т. є умовним, але разом з тим і необхідним, адже тільки в цьому разі основні закони рівноваги будуть справедливі.
Матеріальна точка - тверде тіло, що має масу, але розмірами якого можна зневажати.
Будь яке тіло складається з матеріальних точок. А.Т.Т. – незмінна система матеріальних точок.
Сила – механічна дія одного тіла на інше.
Вільне тіло – тіло, яке може переміщуватись будь куди в просторі.
Невільне тіло – якщо переміщення в де яких напрямах неможливі.
Зв’язки – тіла, що обмежують рух даного тіла, та роблять його невільним.
Реакції зв’язків – сили, з якими зв’язки діють на тіло, перешкоджаючи тим його переміщенню в якихось напрямках.
Сила – векторна величина (модуль, напрямок, точка прикладання).
Для сили характерні три параметри:
Величина (відрізок, числове значення - модуль);
Точка прикладання (т. А - початок);
Напрямок (стрілка вздовж прямої KL. KL – лінія дії сил. )
За системою СІ сила вимірюється в Ньютонах.
1 кгс=9,81Н=> 1Н=0,102кгс
1кН=103Н; 1МН=103кН=106Н
Для вимірювання сил використовують прибори динамометри.
Дві системи сил називають еквівалентними, якщо вони на одне й те саме тіло, оказують однакову дію.
Якщо система сил еквівалентна одній силі, то така сила зветься рівнодіючою, а замінені нею сили – складаючи ми.
Складання сил – визначення рівнодіючої сили за даними, що її складають.
Розкладання сил – заміна однієї сили кількома.
Урівноважуюча сила - сила, що дорівнює за модулем рівнодіючий та спрямована по лінії її дії в протилежний бік.
Зовнішні сили – сили, що діють на тіло або дану систему тіл з боку інших тіл.
Внутрішні сили – сили взаємодії між окремими точками одного тіла.
Рівновага – стан покою чи рівномірного прямолінійного руху.
Система зовнішніх сил, що прикладена до тіла, яке знаходиться в стані спокою або рівномірного прямолінійного руху зветься врівноваженою. Врівноважена система сил R=0.