- •1. Общие понятия и основные положения
- •1.Основные гипотезы в сопротивлении материалов.
- •2.Внешние силы и их классификация.
- •3.Основные объекты, изучаемые в сопромате.
- •4.Понятие о расчетной схеме.
- •5.Внутренние силы. Метод мысленных сечений. Напряжение полное, нормальное и касательное. Размерность напряжения.
- •6.Деформации и перемещения. Деформации линейные и угловые.
- •7.Принцип независимости действия сил.
- •2. Растяжение и сжатие прямого бруса
- •2. Осевой, полярный и центробежный моменты инерции. Моменты инерции для квадрата, прямоугольника, треугольника и круга.
- •3) Определение моментов инерции относительно параллельных и повёрнутых координатных осей.
- •Напряжения по наклонным площадкам
- •2. Внутренние силы в поперечных сечениях бруса при изгибе: изгибающие моменты и поперечные силы. Чистый изгиб и поперечный изгиб. Дифференциальные зависимости при изгибе.
- •3. Построение эпюр внутренних усилий для балок, брусьев ломанного и криволинейного очертания.
- •4. Правила контроля правильности построения эпюр внутренних усилий при изгибе.
- •5. Нормальные напряжения при чистом изгибе. Основные гипотезы. Формула нормальных напряжений. Эпюра распределения нормальных напряжений по высоте поперечного сечения.
- •6. Касательные напряжения при изгибе (формула Журавского). Эпюра распределения касательных напряжений по высоте поперечного сечения.
- •7. Анализ напряжённого состояния при изгибе. Главные напряжения при изгибе. Траектория главных напряжений.
- •8. Расчет на прочность при изгибе. Подбор сечения. Рациональное сечение балок.
- •9. Определение перемещений при изгибе, универсальные уравнения углов поворота сечения и прогибов.
- •6. Сдвиг
- •1. Напряжения и деформации при сдвиге. Закон Гука при сдвиге, модуль сдвига.
- •2. Зависимость между относительным сдвигом и относительными линейными деформациями. Зависимость между g, e, µ для изотропного тела
- •3) Расчёт на прочность заклёпочных и сварных соединений.
- •7. Кручение
- •1.Внешние силы, вызывающие кручение прямого бруса. Эпюры крутящих моментов.
- •2. Кручение прямого бруса круглого поперечного сечения. Основные гипотезы. Определение касательных напряжений. Эпюры распределения касательных напряжений.
- •Основные гипотезы:
- •Эпюры распределения касательных напряжений
- •Ip - полярный момент инерции
- •3.Определение угла закручивания при кручении. Жесткость при кручении. Главные напряжения и главные площадки. Закон Гука при кручении.
- •4. Особенности разрушения пластичных и хрупких материалов при растяжении и кручении.
- •5. Статически неопределимые задачи при кручении.
- •6. Расчеты на прочность и жесткость при кручении.
- •8. Сложное сопротивление
- •1. Расчет на прочность при косом изгибе
- •1) Сравнить любое напряженное состояние с простым растяжением или сжатием;
- •2) Установить причины разрушения материала элементов конструкций в реальных условиях.
- •2. Классические критерии прочности и пластичности
- •Критерий наибольших нормальных напряжений (1-ая теория прочности).
- •2. Действительный вид зависимости критического напряжения от гибкости.
- •3. Практический метод расчета на устойчивость.
- •По этой формуле можно решать два типа задач:
- •10. Действие динамических нагрузок
- •1) Учет сил инерции при поступательном, равноускоренном и равномерном движении по окружности. Принцип Даламбера
- •2) Ударные действия нагрузок.
- •3) Расчеты на прочность, при напряжениях, переменных во времени.
2. Внутренние силы в поперечных сечениях бруса при изгибе: изгибающие моменты и поперечные силы. Чистый изгиб и поперечный изгиб. Дифференциальные зависимости при изгибе.
Поперечная сила в произвольном сечении равна алгебраической сумме проекций на вертикальную ось всех внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения. Изгибающий момент в произвольном сечении равен алгебраической сумме моментов всех внешних сил относительно центра тяжести С, расположенных по одну сторону от рассматриваемого сечения. Если линии действия силовых факторов расположены перпендикулярно геометрической оси бруса, то имеет место плоский поперечный изгиб.
Чистый изгиб - изгибающий момент не равен 0, а поперечные и нормальные силы отсутствуют.
3. Построение эпюр внутренних усилий для балок, брусьев ломанного и криволинейного очертания.
Для балок – С помощью уравнений равновесия определить опорные реакции(ΣМс),и сделать проверку(ΣY); Определить внутренних усилия на участках (метод сечений).
Брусья ломаного очертания - С помощью уравнений равновесия определить опорные реакции и сделать проверку. Найти внутренние усилия разбив на участки и сделать проверку узлов.
4. Правила контроля правильности построения эпюр внутренних усилий при изгибе.
Тангенс угла наклона касательной на эпюре изгибающих моментов M в каждой точке должен равняться соответствующей ординате эпюры Q. Если Q>0, то изгибающий момент M возрастает, если Q<0, то изгибающий момент M убывает (рис. 5.7 а, 5.8 а). В поперечном сечении, где Q=0 и происходит смена знака с «плюс» на «минус», изгибающий момент M имеет максимальное значение (рис. 5.7 а). В поперечном сечении, где Q=0 и происходит смена знака с «минус» на «плюс», изгибающий момент M имеет минимальное значение.
На участке, где q =cons’t, эпюра поперечных сил Q представляет собой прямую наклонную линию, а эпюра изгибающих моментов M – квадратичную параболу.
На участке, где отсутствует распределенная нагрузка, поперечная сила Q имеет постоянное значение, а эпюра изгибающих моментов M представляет собой прямую линию.
На участке, где отсутствует поперечная сила Q, изгибающий момент M имеет постоянное значение (такой случай изгиба называют чистым изгибом.
В поперечном сечении, где приложена сосредоточенная сила, на эпюре поперечных сил Q имеет место скачок на величину этой силы, на эпюре М – излом прямой линии.
В поперечном сечении, где приложена сосредоточенная пара сил, на эпюре изгибающих моментов M имеет место скачок на величину этой пары сил, а на эпюре поперечных сил Q это никак не отражается.
На концевой шарнирной опоре изгибающий момент M равен нулю, если не приложена сосредоточенная пара сил, а поперечная сила Q равна опорной реакции.
В жесткой заделке изгибающий момент M равен опорному моменту, а поперечная сила Q опорной реакции.
На консоли изгибающий момент M равен нулю, если не приложена сосредоточенная пара сил, а поперечная сила Q равна нулю, если не приложена сосредоточенная сила.
На участке, где действует распределенная нагрузка, выпуклость эпюры изгибающих моментов M обращена в сторону действия распределенной нагрузки, когда эпюра M строится на растянутых волокнах. Если , то выпуклость на эпюре М направлена в сторону положительного направления оси моментов. Если , то выпуклость на эпюре М направлена в сторону отрицательного направления оси моментов.
Перпендикуляр, опущенный из вершины параболы, является осью симметрии.
В поперечном сечении, где заканчивает свое действие распределенная нагрузка, на эпюре изгибающих моментов M наблюдается переход кривой линии в прямую по касательной.
В промежуточном шарнире изгибающий момент M равен нулю, если не приложена сосредоточенная пара сил.
Изгибающий момент M может быть определен по площади эпюры поперечных сил Q:
Для проверки правильности построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов необходимо использовать подходы с разных сторон.