Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие с заданиями

.pdf
Скачиваний:
79
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
6.73 Mб
Скачать

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Глава I. Введение в науку о сопротивлении материалов

3

1.1. Общие определения .....................................................

3

1.2. Основные понятия. Метод сечения ............................

4

1.3. Понятие о напряжениях ...............................................

7

1.4. Деформации и перемещения .......................................

8

1.5. Основные гипотезы предмета сопротивления

 

материалов ...........................................................................

9

1.6. Связь между деформациями и напряжениями.

 

Закон Гука ............................................................................

11

Глава II. Растяжение и сжатие ...........................................

12

2.1. Продольные силы в поперечных сечениях ................

12

2.2. Напряжения, деформации и перемещения ................

13

2.3. Примеры расчета статически определимых

 

систем растяжения и сжатия ..............................................

18

Контрольная работа № 1. Расчеты на прочность стати-

 

чески определимых систем растяжения-сжатия ..............

27

Глава III. Геометрические характеристики плоских

 

сечений .................................................................................

31

3.1. Общие определения .....................................................

31

3.2. Изменение моментов инерции при параллельном

 

переносе осей .......................................................................

33

3.3. Изменение моментов инерции при повороте

 

осей координат ....................................................................

33

3.4. Понятие о радиусе инерции ........................................

37

3.5.Методика определения положения главных осей

ивычисления главных моментов инерции, радиусов

инерции ................................................................................

37

3.6. Примеры определения геометрических характерис-

 

тик сложных фигур .............................................................

38

Контрольная работа № 2. Геометрические характеристи-

 

ки плоских сечений .............................................................

44

Глава IV. Основы теории напряженного и деформационного

состояния в точке. Гипотезы прочности ...........................

47

4.1. Напряженное состояние в точке и его виды ..............

47

4.2. Исследование плоского напряженного

 

состояния .............................................................................

48

362

4.3. Главные площадки. Главные напряжения .................

50

4.4. Объемное напряженное состояние .............................

53

4.5. Гипотезы прочности ....................................................

56

4.6. Чистый сдвиг и его особенности ................................

60

Контрольная работа № 3. Анализ напряженного

 

состояния ..............................................................................

62

4.7. Пример расчета при напряженном состоянии ...........

64

Глава V. Кручение ..............................................................

67

5.1. Понятие о крутящем моменте. Внешние нагрузки,

 

вызывающие кручение ........................................................

67

5.2. Внутренние силовые факторы. Эпюра крутящих

 

моментов ..............................................................................

68

5.3. Определение напряжений и деформаций при круче-

 

нии вала круглого сечения .................................................

70

5.4. Кручение вала прямоугольного сечения ....................

72

5.5. Рациональные формы сечений при кручении ..........

74

5.6. Пример расчета стального вала на прочность

 

и жесткость при кручении ..................................................

74

Контрольная работа № 4. Расчет вала на прочность

 

и жесткость ..........................................................................

80

Глава VI. Изгиб ...................................................................

83

6.1. Понятие об изгибе ........................................................

83

6.2. Расчет балок на прочность ..........................................

83

6.3. Пример расчета консольной балки на прочность

 

по нормальным напряжениям ............................................

89

6.4. Пример расчета на прочность двутавровой балки

 

по нормальным и касательным напряжениям.

 

Расчет по теориям прочности ............................................

96

6.5. Расчет рамы на прочность ...........................................

102

Контрольная работа № 5. Расчет балки на прочность

 

по нормальным напряжениям ............................................

106

Контрольная работа № 6. Расчет на прочность двутав-

 

ровой балки ..........................................................................

108

Контрольная работа № 7. Расчет рамы на прочность ......

110

Глава VII. Изгиб. Определение перемещений .................

112

7.1. Дифференциальное уравнение упругой линии

 

балки. Дифференциальные зависимости. Универсальное

 

уравнение упругой линии балки ........................................

113

363

7.2. Примеры расчета перемещений в балках

 

методом начальных параметров ........................................

116

7.3. Определение перемещений методом Мора ...............

121

7.4. Определение перемещений способом Верещагина...

123

7.5. Примеры определения перемещений

 

методом Мора и способом Верещагина ............................

125

Контрольная работа № 8. Определение перемещений

 

в балках ................................................................................

134

Глава VIII. Расчет статически неопределимых плоских

 

систем ...................................................................................

138

8.1. Понятие о статически неопределимых системах,

 

степени статической неопределимости, основной

 

и эквивалентной системах, методе сил .............................

138

8.2. Канонические уравнения метода сил .........................

141

8.3. Примеры раскрытия статической неопредели-

 

мости ....................................................................................

144

Контрольная работа № 9. Статически неопределимые

 

задачи ....................................................................................

181

Глава IX. Косой изгиб..........................................................

191

9.1. Понятие косого изгиба .................................................

191

9.2. Распределение напряжений по сечению. Положение

 

нейтральной линии. Условие прочности ...........................

193

9.3. Определение перемещений .........................................

198

Контрольная работа № 10. Расчетная прочность

 

при косом изгибе .................................................................

208

Глава X. Внецентренное растяжение (сжатие)..................

210

10.1. Вычисление напряжений ...........................................

210

10.2. Определение положения нейтральной линии .........

212

10.3. Ядро сечения ..............................................................

214

10.4. Примеры расчета ........................................................

215

Контрольная работа № 11. Расчет стержня

 

на внецентренное сжатие ...................................................

222

Глава XI. Изгиб с кручением круглых валов.....................

224

11.1. Вычисление напряжений ...........................................

225

11.2. Порядок расчета .........................................................

228

11.3. Пример расчета вала ..................................................

231

Контрольная работа № 12. Расчет вала круглого попе-

 

речного сечения на прочность при изгибе с кручением ....

240

364

Глава XII. Усталость материалов и элементов

 

конструкций..........................................................................

241

12.1. Явление усталости .....................................................

241

12.2. Характеристики цикла ...............................................

242

12.3. Механические характеристики сопротивления

 

усталости ..............................................................................

244

12.4. Диаграмма предельных амплитуд и ее

 

схематизация ........................................................................

247

12.5. Влияние различных факторов на сопротивление

 

усталости ..............................................................................

249

12.6. Определение предела выносливости детали ...........

253

12.7. Диаграмма предельных амплитуд для детали .........

254

12.8. Сопротивление усталости при асимметричных

 

циклах нагружения ..............................................................

255

12.9. Сопротивление усталости при сложном

 

напряженном состоянии .....................................................

256

12.10. Сопротивление усталости при нестационарных

 

условиях нагружения ..........................................................

257

12.11. Коррозионная усталость ..........................................

258

12.12. Пример определения коэффициента запаса

 

прочности вала ....................................................................

259

Контрольная работа № 13. Расчет вала на сопротивле-

 

ние многоцикловой усталости ...........................................

263

Глава XIII. Основы механики разрушения........................

264

13.1. Проблема оценки прочности тел с трещинами .......

265

13.2. Определение характеристик статической трещино-

 

стойкости .............................................................................

275

13.3. Характеристики трещиностойкости при цикли-

 

ческом нагружении .............................................................

280

Глава XIV. Устойчивость равновесия деформируемых

 

систем....................................................................................

282

14.1. Понятие об устойчивости и критической силе .......

282

14.2. Устойчивость центрального сжатого стержня

 

в пределах пропорциональности (упругости) ..................

285

14.3. Зависимость критической силы от условий

 

закрепления ..........................................................................

288

365

14.4. Предел применимости формулы Эйлера.

 

Продольный изгиб за пределами пропорцио-

 

нальности .............................................................................

292

14.5. Практические методы расчета на продольный

 

изгиб .....................................................................................

301

14.6. Расчет на продольный изгиб по методу

 

предельного состояния .......................................................

304

14.7. Проверочный расчет на устойчивость .....................

305

14.8. Выбор материала и рациональных форм попереч-

 

ных сечений для сжатых стержней ....................................

307

14.9. Расчет составных стержней на устойчивость ..........

308

14.10. Пример расчета на устойчивость составных

 

стержней ...............................................................................

311

Контрольная работа № 14. Расчет на устойчивость

 

центрально сжатого стержня ..............................................

317

Глава XV. Безмоментная теория напряжений тонко-

 

стенных осесимметричных оболочек.................................

319

15.1. Основные понятия ......................................................

319

15.2. Определение напряжений в симметричных оболоч-

 

ках по безмоментной теории ..............................................

319

15.3. Методика расчета на прочность

 

(проектировочный расчет) .................................................

321

15.4. Примеры расчета осесимметричных оболочек .......

321

Контрольная работа № 15. Расчет на прочность

 

осесимметричной оболочки по безмоментной

 

теории ...................................................................................

328

Глава XVI. Задачи динамики в сопротивлении

 

материалов............................................................................

330

16.1. Основные понятия ......................................................

330

16.2. Влияние сил инерции..................................................

331

Контрольная работа № 16. Расчет динамических систем.

 

Вращающийся ломаный стержень .....................................

340

Глава XVII. Расчеты на ударную нагрузку........................

341

17.1. Вертикальный удар ....................................................

342

17.2. Горизонтальный удар ................................................

345

17.3. Примеры расчета на ударные нагрузки ...................

348

Контрольная работа № 17. Расчет на прочность

 

и жесткость при ударе ........................................................

351

366

Список литературы, обязательной для изучения .............

353

Список дополнительной литературы.................................

353

Приложение .........................................................................

354

367

Учебное издание

Николай Натанович Вассерман, Анатолий Петрович Жученков, Михаил Львович Зинштейн, Алмаз Муллаянович Ханов

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

Учебное пособие

Редактор и корректор Л.С. Лыкова

Подписано в печать 15.10.2011.

Формат 60×90/16. Усл. печ. л. 21,5.

Тираж 350 экз. Заказ № 126.

Издательство Пермского государственного технического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219–80–33.

368