- •Н.Н. Вассерман, а.П. Жученков, м.Л. Зинштейн, а.М. Ханов сопротивление материалов
- •Глава 1.
- •1.1. Общие определения
- •1.2. Основные понятия. Метод сечения
- •1.3. Понятие о напряжениях
- •1.4. Деформации и перемещения
- •1.5. Основные гипотезы предмета сопротивления материалов
- •1.6. Связь между деформациями и напряжениями. Закон Гука
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава II. Растяжение и сжатие
- •2.1. Продольные силы в поперечных сечениях
- •2.2. Напряжения, деформации и перемещения
- •2.3. Примеры расчета статически определимых систем растяжения и сжатия Пример 1
- •Решение
- •Пример 2
- •Решение
- •Пример 3
- •Решение
- •Содержание и порядок выполнения работы
- •Содержание и порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава III. Геометрические характеристики плоских сечений
- •3.1. Общие определения
- •3.2. Изменение моментов инерции при параллельном переносе осей
- •3.3. Изменение моментов инерции при повороте осей координат
- •3.4. Понятие о радиусе инерции
- •3.5. Методика определения положения главных осей и вычисления главных моментов инерции, радиусов инерции
- •3.6. Примеры определения геометрических характеристик сложных фигур Пример 1
- •Решение
- •Пример 2
- •Решение
- •Содержание и порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава IV. Основы теории напряженного и деформационного состояния в точке. Гипотезы прочности
- •4.1. Напряженное состояние в точке и его виды
- •4.2. Исследование плоского напряженного состояния
- •4.3. Главные площадки. Главные напряжения
- •4.4. Объемное напряженное состояние
- •4.4.1. Определение максимальных касательных напряжений
- •4.4.2. Деформации при объемном напряженном состоянии
- •4.4.3. Потенциальная энергия деформации
- •4.5. Гипотезы прочности
- •4.6. Чистый сдвиг и его особенности
- •Содержание и порядок выполнения работы
- •4.7. Пример расчета при напряженном состоянии
- •Решение
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава V. Кручение
- •5.1. Понятие о крутящем моменте. Внешние нагрузки, вызывающие кручение
- •5.2. Внутренние силовые факторы.Эпюра крутящих моментов
- •5.3. Определение напряжений и деформаций при кручении вала круглого сечения
- •5.4. Кручение вала прямоугольного сечения
- •5.5. Рациональные формы сечений при кручении
- •5.6. Пример расчета стального вала на прочность и жесткость при кручении Пример
- •Решение
- •Содержание и порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава VI. Изгиб
- •6.1. Понятие об изгибе
- •6.2. Расчет балок на прочность
- •6.3. Пример расчета консольной балки на прочность по нормальным напряжениям Пример
- •Решение
- •Решение
- •6.5. Расчет рамы на прочность
- •Решение
- •Содержание и порядок выполнения работы
- •Содержание и порядок выполнения работы
- •Содержание и порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава VII. Изгиб. Определение перемещений Основные понятия теории
- •7.1. Дифференциальное уравнение упругой линии балки. Дифференциальные зависимости. Универсальное уравнение упругой линии балки
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Пермский государственный технический университет»
Н.Н. Вассерман, а.П. Жученков, м.Л. Зинштейн, а.М. Ханов сопротивление материалов
Допущено учебно-методическим объединением по профессиональному образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Машиностроение и технологическое оборудование»
УДК 620.10
С64
Рецензенты:
эксперт УМО по ППО, зам. директора инженерно-педагогического института РГППУ, кандидат физико-математических наук А.В. Песков;
действительный член РАЕН
доктор технических наук, профессор Г.Л. Колмогоров
С64 Сопротивление материалов: учеб. пособие / Н.Н. Вассерман, А.П. Жученков, М.Л. Зинштейн, А.М. Ханов. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2011. – 343 с.
ISBN 978-5-88151-732-8
Содержатся разделы: растяжение-сжатие, кручение, геометрические характеристики, изгиб, статически неопределимые системы, теория напряженного состояния, сложное сопротивление, усталость материалов, устойчивость, оболочки (безмоментная теория), задачи динамики.
УДК 620.10
Глава 1.
Введение В НАУКУ О СОПРОТИВЛЕНИИ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Общие определения
При проектировании инженерных сооружений и машин вопрос о выборе размеров отдельных частей с позиции прочности играет весьма важную роль. Для решения этой задачи следует, прежде всего, выяснить те внешние усилия, которые действуют на сооружения, затем по этим силам необходимо определить внутренние усилия, возникающие в частях сооружений и машин. Для обеспечения прочности и долговечности сооружения нужно выбрать размеры частей так, чтобы внутренние усилия не превосходили известных норм, устанавливаемых для различных материалов на основании опытного исследования их прочности.
Сопротивление материалов – это наука об инженерных методах расчета на прочность, жесткость и устойчивость элементов машин и сооружений.
Под прочностью понимают способность конструкции, ее частей и деталей выдерживать определенную нагрузку, не разрушаясь.
В отличие от курса теоретической механики, сопротивление материалов наделяет реальные тела свойствами деформируемости – изменяемости геометрических размеров и формы. В связи с этим кроме расчетов на прочность во многих случаях проектирования производят расчеты на жесткость и устойчивость.
Под жесткостью подразумевают способность конструкции и ее элементов противостоять внешним нагрузкам с точки зрения деформаций (изменения формы, размеров).
Под устойчивостью понимается способность конструкции сохранять первоначальную форму упругого равновесия при воздействии внешних нагрузок.
Сопротивление материалов рассматривает методы расчетов элементов конструкции и вопросы расчета некоторых простейших конструкций. Вопросами расчетов на прочность, жесткость и устойчивость самих конструкций занимается строительная механика.
В методических указаниях и контрольных заданиях данного пособия рассматриваются схематизированные типовые элементы машиностроительных, строительных, транспортных и других конструкций, прочность, жесткость и устойчивость которых и предлагается рассчитать.
Основная цель настоящего пособия – помочь студентам освоить методики и приобрести навыки расчетов по различным разделам курса «Сопротивление материалов».