Презентация. Основы сопротивления материалов. Урок по основам технической механики

машин под действием нагрузок деформируются, т.е. изменяют свою форму и

размеры, в некоторых случаях происходит разрушение деталей машин.

Сопротивление материалов наука о прочности и деформируемости материалов и элементов машин.

ВИДЫ НАГРУЗОК
На деталь машины в процессе эксплуатации действуют внешние и внутренние силы.

Внешние силы - активные силы и реакции внешних связей (опор).

приложенная к какой-либо точке тела.

Фактически силы воздействуют на очень
малую площадку, размерами которой
пренебрегают.

В реальности часто встречаются
силы, приложенные не к точке, а к
объему или поверхности тела,
например сила тяжести, т. е. нагрузку воспринимает не бесконечно
малая площадка, а значительная площадь. Эти силы называют распределенными.

Внутренние силы – в сопромате учитывают только те внутренние силы, которые возникают в результате внешних нагрузок, считаем, что в нагруженном теле нет внутренних сил, используется метод сечений.

Сжатие





Растяжение

Сдвиг



Кручение

различных нагрузок. Вал-шестерня испытывает одновременно

изгиб и кручение.

знать внутренние силы, возникающие в результате приложения внешних сил в

разных точках и частях конструкции. Способы определения этих внутренних сил с помощью науки сопротивление материалов включают такой прием, как метод сечений.

Метод сечений. Напряжения
Метод сечений заключается в том, что тело мысленно рассекается плоскостью на две части, любая из которых отбрасывается и взамен ее к сечению оставшейся части прикладываются внутренние силы, действовавшие на нее до разреза

взамен ее к сечению оставшейся части прикладываются внутренние силы, действовавшие

на нее до разреза Брус состоит из двух участков. Методом сечений определены продольные внутренние силы N1 и N2 на этих участках. Уравнение равновесия : ∑ Z = 0, 2F – F – N1 = 0, N1 = 2F – F = F. В сечении 2-2 продольная сила N2 = 2F.

нормальные напряжения,
равномерно распределенные по сечению.
Напряжения

определены по формуле:
σ = N / А,
где N – продольная сила,
А – площадь поперечного сечения вала.
При растяжении и сжатии форма сечения
вала на величину напряжений не влияет.

Наглядно изобразить распределение
продольных сил и нормальных напряжений вдоль оси вала можно с помощью графиков, которые называются эпюрами. При этом на эпюрах при построении учитывают знаки (векторные значения) продольных сил и напряжений.

Если продольная сила направлена

от сечения, то брус растянут. Растяжение считают положительной деформацией (рис. а).





Если продольная сила направлена к сечению, то брус сжат. Сжа­тие считают отрицательной деформацией (рис. б).

 

- 3 F + N1 = 0; N1 =

3F.
Продольная сила положи­тельна, участок 1 растянут.

∑ F = 0; - 3 F + 2 F + N2 = 0; N2 = F.
Продольная сила положительна, участок 2 растянут.

∑ F = 0; - 3 F + 2 F + 5F – N3 = 0; N3 = 4F.
Продольная сила отрицательна, участок 3 сжат.


Строим эпюру продольной силы.

в месте приложения внешней силы на эпю­ре должен быть скачок

на величину приложенной силы

Эпюра сил