Az anyagok ellenállásának tudománya alapját képező törvények, hipotézisek és feltevések

Az anyagok ellenállása

A parancsnok alapvető rendelkezései

Az anyagok ellenállásának tudománya (sopromat) az elméleti mechanika törvényeire, különösen a szekcionált statikájára támaszkodik, ugyanakkor az elméleti mechanikában elfogadott feltételezések és feltételezések egy része nem elfogadható.
Így például a testre vagy erőkre ható erők nem helyettesíthetők egy eredményező vagy egyenértékű erővel, az erőt nem lehet átvinni a cselekvési vonal mentén, egy erőpár nem mozgatható a cselekmény síkjában.
Ezek a szabályok kivételt jelentenek.
Például, ható erők a kis területeken a test felületének, mint az elméleti mechanika tekinthető koncentrált, t. E. Applied arra a pontra, és a reaktív keletkező erőket a befogott vége a fa és a helyébe a visszaható erő nyomaték reakcióképes. Ilyen helyettesítések nem teszik jelentős változást a deformáció a test.

Ez a rendelkezés a határfeltételek enyhítésének elve. vagy a St. Venant elve. A. Saint-Venant francia tudós nevével (1797-1886)
A Saint-Venant elve a következőképpen fogalmazható meg: a külső erők alkalmazási helyétől eléggé távol eső testhelyeken a belső erők modulusa kevéssé függ az erők alkalmazási módjától.

Az σ = F / S normál feszültségek meghatározására szolgáló képlet csak a rúd keresztirányú keresztmetszetére érvényes, amely elég messze van a külső terhelés alkalmazási helyétől. A külső terhelés alkalmazási helyénél a rakodás általános felépítésénél a sík szakaszok hipotézise nem teljesül, mivel a törzsek és feszültségek eloszlása ​​összetettebb, és pontos meghatározási módszereket igényel.

A Saint-Venant-elvnek a francia tudós, Ademar Jean-Claude Barret de Saint-Venant (1797-1886) által javasolt lényege a következő:
Ha a külső terhelés alkalmazásának mérete kicsi a rúd keresztmetszeti méreteihez képest, akkor a terhelés helyétől elég messze lévő szakaszokban a feszültségek és deformációk kevéssé függenek a terhelés alkalmazásának módjától.
A Saint-Venant-elv érvényességének nincs elméleti bizonyítéka, de számos kísérlet és kísérlet igazolja.

Ezen elv alapján, a számítások figyelembe, hogy a területen alkalmazása a külső erők belső erők hirtelen megváltozna, t. E. bevezetik a helyi feszültség gyors (azonnali) csökken a távolság növelésével a berakodás helyére. Ha figyelembe vesszük a tényleges alkalmazás egy bárban részét a külső terhelés, a feszültségek vannak elosztva a szomszédos szakaszok komplex törvényeket.

A szövetkezetben elfogadott főbb hipotézisek és feltételezések.

A különböző szerkezetek gyakorlati számításaiban az anyag-ellenállás módszereivel és módszereivel kapcsolatban néhány egyszerűsítést hajtanak végre, melyet az igazi anyagok vagy szerkezeti elemek bizonyos tulajdonságainak hatásának meghatározására való képtelenség okoz.
Így például bármely alkatrész vagy szerkezet anyaga nem szigorúan homogén a szerkezetben, mert a térfogata számos olyan hibát tartalmaz, amelyeket nem lehet elszámolni és kiszámítani.

Ezért a legtöbb esetben szokásosan feltételezzük, hogy az anyag fizikai tulajdonságai állandó maradnak a teljes térfogatban, figyelmen kívül hagyva ezeket a hibákat és a valódi heterogenitást.
Az ilyen egyszerűsítéseket az együttműködésben hipotéziseknek és feltételezéseknek nevezzük.

A számításokban alkalmazott hipotézisek és feltételezések

Az a feltételezés, hogy nincs kezdeti belső erőfeszítés feltételezi, hogy ha nincs ok a test deformációjához (terhelés, hőmérséklet stb.), Akkor minden pontján a belső erők nulla. Így a nem terhelt testrészek közötti kölcsönhatás erőit nem veszik figyelembe.

Az anyag homogenitásának feltevése - a számításokban feltételezzük, hogy az anyag a test minden pontján ugyanazokkal a fizikai és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik.

Az anyag folytonosságának feltevése - e feltevés szerint bármely test anyagának folyamatos szerkezete van és folyamatos médium (egyetlen tömb). Ez a feltételezés lehetővé teszi számunkra, hogy alkalmazzuk a magasabb matematika (differenciál és integrál kalkulus) módszereit olyan számításokban, amelyek manipulálják a végtelen mennyiségű koncepciókat.

Az anyag izotrópiájának feltevése azt sugallja, hogy az anyagnak ugyanolyan fizikai és mechanikai tulajdonságai vannak minden irányban. Ezt a feltevést jól támasztják alá olyan anyagok, mint a fémek, a műanyagok, a kő és a vasbeton.
De néhány anyag esetében csak megközelítőleg lehet venni, de olyan anyagokhoz, mint a fa vagy a csillám nem fogadható el, mivel nyilvánvalóan nincsenek ugyanazok a tulajdonságok különböző irányban, vagyis anizotropikusak.

Az ideális rugalmasság feltételezése feltételezi, hogy bizonyos terhelési határértékekben az anyagnak ideális rugalmassága van, vagyis deformáció után az alakváltozások teljesen eltűnnek.

A szerkezeti elemek deformációjához kapcsolódó hipotézisek és feltételezések

Az eltolódások kicsi feltételezése. vagy a kezdeti dimenzió elve azt feltételezi, hogy a test alakváltozása és a pontok és szakaszok hozzácsatolt elmozdulása kicsi a test dimenzióihoz képest. E feltételezés alapján a test deformációi által okozott külső erők bizonyos irányú változását elhanyagolják (például: nem veszik figyelembe, hogy a gerenda hajlításában az erővektor valamilyen mértékben eltér a kiindulási iránytól a deformáció következtében).

Az a feltételezés, lineáris alakváltozási szervek feltételezi, hogy a mozgás pontot és a rugalmas test szakaszok bizonyos határokon belül loading egyenesen arányos a kiváltó erők az elmozdulás (sőt, ez a feltevés jellemzi Hooke-törvény, amely kizárólag egy bizonyos tartományban terhelés).

A sík szakaszok hipotézise. vagy Bernoulli hipotézise azt feltételezi, hogy a deformáció előtt a testben levő lapos keresztmetszetek laposak és normálisak a terhelési tengely mentén bizonyos terhelési határértékeken belül.
Ezt a hipotézist a svájci Bernoulli (1654-1705) tudós megfogalmazta, és alapja a gerenda deformációjának fő típusainak tanulmányozása.

A hipotézis nenadavlivanii szálak sugallja, hogy ha láthatóvá a fa, amely végtelen számú hosszanti szálak ezek a rostok nem erőt fejt ki egymást (vagyis. E. Ne nyomja egymás ellen) egy bizonyos tartományban terhelések és alakváltozások.

Az erők cselekvési függetlenségének elve az anyagok ellenállásának alaphipotéziseire is érvényes. feltételezve, hogy a külső terhelések hatására a szervezeten belül a belső erők, feszültségek, elmozdulások és deformációk bármely helyen külön-külön meghatározhatók, mint az egyes terhelések által okozott mennyiségek összege.
Az erők hatásának függetlenségének elve csak azoknál a szerkezeteknél alkalmazható, amelyek viszonylag kicsi deformációkkal vannak ellátva, arányosak a viselkedő terhelésekkel.

A szerkezetekben és azok elemeiben felmerülő terhelések típusai

A gépek és szerkezetek munkafolyamatában a csomópontok, alkatrészek és alkatrészek érzékelik egymásnak egymást és átadják egymást különböző terheléseknek, azaz energiahatásoknak, amelyek megváltoztatják a belső erőket és az egységek, alkatrészek stb. Deformálódását.

Ható elemei a terhelés szerkezetek is túl terjedelmesek vagy tömegének (súlyának, tehetetlenségi erő) vagy érintkező felületi erők a kölcsönhatás az elem vagy a szomszédos elemek a szomszédos közeg (gőz, folyékony, és így tovább. P.).

A felszíni terhelések koncentrálódnak vagy eloszlanak.
Emellett vannak statikus terhelések (állandó vagy lassan változó) és dinamikus (változó gyors ütés, újra változó, inerciális stb.).

A szerkezeteknek az anyagok ellenállási módszereivel történő kiszámításakor a kötések és a tehetetlenségi erők reakciója a külső terhelések számához tartozik (kellően gyors gyorsítással).

A szerkezetekben és elemeikben fellépő deformációk típusai

A szerkezetek működése során keletkező alapvető deformációk:

Stretching (kábelek, láncok, függőlegesen felfüggesztett rudak stb.).

Tömörítés (oszlopok, tégla, tömlők stb.).

Préselés (szegecsek, csavaros részek)

Shift (szegecsek, csavarok, hegesztések és varratok r. N.). Shear törzs, beállítjuk a megsemmisítése anyag, az úgynevezett egy vágás (nyírás fém alkatrészek sajtolás, stb ...) vagy hasítással (rideg anyagok - kő, üveg, stb ...).

Torzió (tengelyek átviteli teljesítmény mozgás közben, stb.).

Hajlítás (vízszintes gerendák, tengelyek, fogaskerekek stb.). Több hajlítási típus létezik - tiszta. keresztezik egymást. kaszát. hosszanti.

A gyakorlatban nagyon gyakran a szerkezeti elemek olyan terheléseknek vannak kitéve, amelyek egyszerre több alapvető deformációt okoznak.

Az "Anyag ellenállása" szakasz anyagai:

A szakaszok módszere. feszültség