Центральное растяжение – сжатие

Продольные силы. Напряжения в поперечных сечениях. Закон Гука. Модуль упругости первого рода. Деформация ступенчатого бруса. Деформация с учетом собственного веса. Основные типы задач при расчете на прочность. Статически неопределимые системы. Условие статической неопределимости системы. Уравнения совместных перемещений. Монтажные и температурные напряжения. Механические свойства материалов. Опытное исследование механических свойств материалов. Основные механические характеристики материалов: пределы пропорциональности, упругости, текучести, прочности. Понятие об упрочнении. Элементы рационального проектирования простейших систем.

Вопросы для самопроверки

1. Как формулируется закон Гука?

2. Что называется модулем упругости?

3. Что называется коэффициентом поперечной деформации?

4. Какие задачи называются статически неопределимыми?

5. Какой общий порядок их решений?

6. Как находят напряжение при изменении температуры?

7. Как находят удлинение стержня, растягиваемого собственным весом?

8. Что называется пределом пропорциональности, пределом упругости, пределом текучести, пределом прочности?

9. В чем разница между пластичными и хрупкими материалами?

10. Что называется коэффициентом запаса прочности?

11. Как формулируется условие прочности?

Геометрические характеристики поперечных сечений

Назначение геометрических характеристик. Статические, осевые, полярные и центробежные моменты инерции простых плоских сечений. Зависимость между моментами инерции для параллельных осей (формула перехода). Изменение моментов инерции при повороте осей. Главные оси и главные моменты инерции. Главные центральные оси инерции и главные центральные моменты инерции.

Вопросы для самопроверки

1. По каким формулам находят координаты центра тяжести плоской фигуры?

2. В каких единицах выражаются статический момент сечения и моменты инерции сечения?

3. Чему равны осевые моменты инерции прямоугольника, круга и кольца относительно осей, проходящих через их центры тяжести?

4. Какие оси называются главными?

5. Для каких фигур можно без вычислений установить положение главных центральных осей?

6. Чему равен центробежный момент относительно главных осей инерции?

Теория напряженно-деформированного состояния

Понятие о напряженном состоянии в точке. Типы напряженного состояния. Плоское напряженное состояние. Частные случаи плоского напряженного состояния. Закон парности касательных напряжений. Определение главных напряжений и положение главных площадок. Понятие о деформированном состоянии в точке. Напряжения в наклонных площадках при линейном и плоском напряженных состояниях. Обобщенный закон Гука.

Вопросы для самопроверки

1. Какие имеются виды напряженного состояния материала?

2. В чем заключается закон парности касательных напряжений?

3. Чему равна сумма нормальных напряжений по двум взаимно перпендикулярным площадкам?

4. Чему равно наибольшее касательное напряжение в случае плоского напряженного состояния?

5. Что представляют собой площадки сдвига и как они наклонены к главным площадкам?

Сдвиг

Чистый сдвиг. Деформации при сдвиге. Закон Гука при сдвиге. Модуль упругости второго рода. Практический расчет заклепочных и сварных соединений, работающих на сдвиг.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется абсолютным и относительным сдвигом?

2. Как формулируется закон Гука при сдвиге?

3. Какова формула связи трех упругих констант (E, G и µ)?

4. Как находят условную площадь смятия заклепки?

5. Как рассчитывают сварные швы?