- •1: Методические основы определения внутренних силовых факторов.
- •2: Критерии работоспособности элементов конструкций. Основные задачи сопротивления материалов.
- •1.1. Задачи сопротивления материалов
- •3: Гипотезы сопротивления материалов.
- •Сопротивление материалов
- •4: Геометрические характеристики плоских сечений.
- •5: Механические свойства конструкционных материалов при растяжении и сжатии.
- •6: Напряжения и перемещения при растяжении и сжатии. Закон Гука.
- •7: Допускаемые напряжения и запасы прочности.
- •8: Расчеты на прочность и жесткость статически определимых и стат. Неопределимых систем при растяжении и сжатии.
- •9: Температурные напряжения.
- •10: Чистый сдвиг и его особенности. Расчеты на прочность при сдвиговых деформациях. Сдвиговая деформация
- •11: Кручение стержня круглого сечения. Напряжение и перемещение при кручении.
- •12: Расчеты на прочность и жесткость при кручении.
- •13: Поперечный изгиб. Поперечная сила и изгибающий момент.
- •14: Усталостная прочность. Расчеты при совместном действии кручения и изгиба. Поперечный изгиб
- •15: Определение перемещений при изгибе.
- •16: Сложное сопротивление. Гипотезы прочности. Эквивалентные напряжения.
- •17: Сложное сопротивление. Расчеты на прочность при совместном действии изгиба и кручения. Сложное сопротивление.
- •18: Критические нагрузки при продольном изгибе. Задача Эйлера.
- •19: Расчеты на устойчивость при продольном изгибе.
- •20: Кпд сложных систем.
- •21: Теория гибкой нити. Уравнение состояния
- •56: Теория гибкой нити. Определение провеса.
- •23: Контактные напряжения. Основы расчета.
- •24: Основы классификации машин. Назначение и роль передач в машинах.
- •51: Механические передачи. Назначение. Основные разновидности. Детали машин.
- •25: Основные кинематические и силовые соотношения в механических передачах.
- •26: Принципы и стадии конструирования. Понятие о сапр.
- •27: Допуски и посадки. Основы выбора и анализа посадок.
- •28: Зубчатые цилиндрические передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •29: Зубчатые конические передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •49: Зубчатые конические передачи. Усилия в зацеплении. Основы расчета на прочность.
- •30:Основы расчета зубчатых передач на изгиб.
- •31: Основы расчета зубчатых передач на контактную прочность.
- •32: Червячные передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •33: Дифференциальные уравнения движения материальной точки.
- •34: Подшипники качения. Основы выбора и расчет долговечности. Опоры и направляющие.
- •35: Общая характеристика и основы расчета заклепочных соединений.
- •36: Общая характеристика и основы расчета сварных соединений.
- •37: Общая характеристика и основы расчета резьбовых соединений.
- •2. Расчет болта нагруженного поперечной силой и установленного без зазора.
- •3. Расчет резьбы на смятие.
- •38: Общая характеристика и основы расчета шпоночных и шлицевых соединений.
- •39: Валы и оси. Конструкции. Основы расчета.
- •40: Кинематический анализ механизмов вращательного движения.
- •41: Уравнение равновесия плоской системы сходящихся сил.
- •42: Уравнение равновесия системы сил, произвольно расположенных на плоскости.
- •43: Реакции связи и методы их определения. Статика Понятия и определения
- •Аксиомы статики
- •Связи и реакции связи
- •45. Теорема об изменении кинетической энергии Основы динамики точки и тела. Динамика механизмов.
- •46: Основы кинетостатики. Принцип Даламбера.
- •47: Червячные передачи. Усилия в зацеплении. Основы расчета на прочность.
- •48: Кинематический анализ рычажных механизмов.
- •50: Главный вектор и главный момент. Приведение системы сил к простейшему виду.
- •Уравнение равновесия пространственной системы сил
- •52:Основы структурного анализа и синтеза рычажных механизмов
- •53: Ременные передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •54: Ременные передачи. Основы расчета.
- •55: Цепные передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •56: Цепные передачи. Основы расчета.
4: Геометрические характеристики плоских сечений.
При растяжении (сжатии) прочность и жесткость в значительной степени зависят от площади сечения. При кручении и изгибе эти параметры определяются и формой сечения в связи с чем вводятся специальные геометрические характеристики сечения. К ним относятся: площадь, статический момент площади, момент инерции и момент сопротивления.
-статические моменты относительно осей z и y.
Статический момент сложной фигуры относительно заданной оси равен сумме статических моментов частей, из которых состоит эта фигура.
SΣ=S1+S2
S1=A1yC1
S2=A2yC2
При помощи статического момента площадей можно определить координаты центра тяжести суммарной фигуры yzc=
Ось проходящая через центр тяжести называется центральной осью.
Статический момент площади относительно центральной оси равен нулю.
Моменты инерции плоских сечений.
Различают осевые, полярные и центробежные моменты инерции сечений.
Осевым моментом инерции относительно какой либо оси (Рис.1,а), лежащей в его плоскости, называется сумма произведений элементарных площадок на квадраты расстояний их до этой оси:
(5)
Полярный момент инерции сечения относительно полюса О (Рис.1,а), взятого в начале осей координат,
Соотношение между полярными и осевыми моментами инерции.
Момент инерции относительно полюса началом которого является прямоугольная система координат равен сумме моментов инерции относительно осей данной системы.
учитывая (5) получаем
(6)
Формула (6) справедлива для любых двух взаимно перпендикулярных осей с началом координат в полюсе О.
Правило параллельного переноса осей.
Момент инерции относительно какой-либо оси равен моменту инерции этого сечения относительно центральной оси которая является параллельной данной сложенному с произведением квадрата расстояния между этими осями на площадь поперечного сечения.
Пусть есть прямоугольное сечение
Теперь определим момент инерции относительно оси z которая проходит через основание прямоугольника. Для этого воспользуемся правилом параллельного переноса:
Сумма моментов инерции относительно заданной оси для сложной фигуры равна сумме моментов инерции отдельных частей.
В общем случае для сложных фигур для определения суммарного момента инерции используется правило параллельного переноса.
5: Механические свойства конструкционных материалов при растяжении и сжатии.
По механическим характеристикам материалы можно условно разделить на пластичные и хрупкие.
По механическим характеристикам материалов, к которым относятся: предельные напряжения, ударная вязкость, твердость и т.д., определяется работоспособность механических деталей машин и приборов.
Теоретически рассчитать механические свойства материалов затруднительно, поэтому эти свойства изучают экспериментально. Наиболее общий способ испытаний – растяжение и сжатие. При этом все материалы делятся на пластичные (например стали) и хрупкие (например чугун).
Эти испытания проводятся в специальных машинах и прессах.
Пластичные материалы могут деформироваться до 300% (фторопласт). Сталь может деформироваться без разрушения примерно на 5%.
Диаграмма в координатах называется машинной и зависит от размеров образца, поэтому ее заменяют условной диаграммой в координатах , в которой нет этой зависимости.
I – участок пропорциональности (участок, на котором выполняется закон Гука;
II – на отрезке АВ сохраняется упругость материала; на ВС появляются пластические (необратимые) деформации;
на СD – реализуется текучесть материала, которая характеризуется тем, что деформация изменяется, практически вне зависимости от нагрузки;
III – участок упрочнения материала: происходит уплотнение структуры (для пластмасс реализуется ориентация макромолекул);
IV – участок накопления повреждений, который заканчивается разрушением образца.
Используя диаграмму растяжений, рассмотрим предельные характеристики материалов:
- предел пропорциональности;
- предел упругости в точке В;
- предел текучести;
- предел временного сопротивления в точке М.
Для хрупких материалов практически не реализуется закон Гука, и вид диаграммы может быть следующим.
На этой диаграмме выделяют условный предел текучести, который определяют, как 0,2% от деформации образца.