2. Эпюры продольных сил и нормальных напряжений.
Продольная сила в сечении численно равна алгебраической сумме проекций всех сил, приложенных по одну сторону от рассматриваемого сечения, на продольную ось стержня.
Правило
знаков для 
:
условимся считать продольную силу в
сечении положительной, если внешняя
нагрузка, приложенная к рассматриваемой
отсеченной части стержня, вызывает
растяжение и отрицательной - в противном
случае.
Нормальные напряжения равномерно распределенные по сечению определяются по формуле:
s=Nz /F
Билет №3
Связи. Реакции связей. Аксиома связей.
Связи - это тела, которые ограничивают перемещение рассматриваемого тела.
Реакция связи – это сила, с которой связи действуют на рассматриваемое тело.
Аксиома освобождаемости от связи: состояние покоя ил движения тела не изменится, если связи отбросить, а их действия на тело заменить реакциями связи.
Основные типы связи и их реакции
1. Гладкая поверхность - такие связи препятствуют перемещениям тела только в направлении общей нормали
2. Невесомый стержень – реакция направлена вдоль прямой, проходящей через центры концевых шарниров. Поскольку стрежень может быть как растянут так и сжат, то реакция может иметь любое направление.
3. Гибкие связи (нить, трос, цепь) –реакция направлена вдоль связи от точки крепления, к точке повеса.
4. Подвижная шарнирная опора – реакция направлена перпендикулярно к плоскости опоры (плоскости катания)
5. Цилиндрический шарнир или неподвижная шарнирная опора – реакция проходит через центр шарнира и эквивалентна двум неизвестным по модулю силам – составляющим этой реакции вдоль координатных осей
6. Сферический шарнир – реакция состоит из двух неизвестных – составляющих этих реакции вдоль осей пространственной системы координат.
7. Жесткая заделка - при действии на тело плоской системы сил, полная реакция заделки представляется в виде составляющих вдоль координатных осей Х, У и момента М.
8. Скользящая заделка – реакция состоит из силы N, перпендикулярной направлению скольжения и момента М
2. Диаграмма растяжений малоуглеродистой стали.
Диаграмма растяжения показывает зависимость удлинения образца от продольной растягивающей силы.
Ее построение является промежуточным этапом в процессе определения механических характеристик материалов (в основном металлов).
Диаграмму растяжения материалов получают экспериментально, при испытаниях образцов на растяжение.
Для этого образцы стандартных размеров закрепляют в специальных испытательных машинах (например УММ-20 или МИ-40КУ) и растягивают до их полного разрушения (разрыва). При этом специальные приборы фиксируют зависимость абсолютного удлинения образца от прикладываемой к нему продольной растягивающей нагрузки и самописец вычерчивает кривую характерную для данного материала.
На рис. 1 показана диаграмма для малоуглеродистой стали. Она построена в системе координат F-Δl, где:
F - продольная растягивающая сила, [Н];
Δl - абсолютное удлинение рабочей части образца, [мм]
Рис. 1 Диаграмма растяжения стального образца
Как видно из рисунка, диаграмма имеет четыре характерных участка:
I - участок пропорциональности;
II - участок текучести;
III - участок самоупрочнения;
IV - участок разрушения.
Рассмотрим подробнее процесс построения диаграммы.
В самом начале испытания на растяжение, растягивающая сила F, а следовательно, и деформация Δl стержня равны нулю, поэтому диаграмма начинается из точки пересечения соответствующих осей (точка О).
На участке I до точки A диаграмма вычерчивается в виде прямой линии. Это говорит о том, что на данном отрезке диаграммы, деформации стержня Δl растут пропорционально увеличивающейся нагрузке F.
После прохождения точки А диаграмма резко меняет свое направление и на участке IIначинающемся в точке B линия какое-то время идет практически параллельно оси Δl, то есть деформации стержня увеличиваются при практически одном и том же значении нагрузки.
В этот момент в металле образца начинают происходить необратимые изменения. Перестраивается кристаллическая решетка металла. При этом наблюдается эффект его самоупрочнения.
После повышения прочности материала образца, диаграмма снова "идет вверх" (участокIII) и в точке D растягивающее усилие достигает максимального значения. В этот момент в рабочей части испытуемого образца появляется локальное утоньшение (рис. 2), так называемая "шейка", вызванное нарушениями структуры материала
Билет №4
1. Сложение двух сил, приложенных в одной точке.
Сложение сил Для сложения многих сил достаточно знать правило сложения двух сил, так как сложение нескольких сил можно провести последовательным применением этого правила. Сложение двух сил, приложенных в одной точке. Равнодействующая двух сил P1 и P2, направленных под углом Υ (фиг. 17), по величине и направлению равна диагонали параллелограмма, построенного на этих силах (правило параллелограмма сил) . Следовательно, R=√(P12+P22+2P1P2cosγ); P1/sinβ=P2/sinα=R/sinγ Частные случаи: 1) γ=90°; R=√(P12+P22); cosα=P1/R; cosβ=P2/R; 2) γ=0; R=P1+P2; α=0; β=0, т. е. равнодействующая двух сил, действующих по одной прямой в одну сторону, пампа их гумме и направлена в туже сторону; 3) γ=180°; R=P1-P2; α=0; β=180°, т. е. равнодействующая двух сил, действующих по одной прямой в противоположные стороны, равна их разности и направлена в сторону большей силы. Сложение двух сходящихся сил. Так называются силы, линии действия которых пересекаются. Правило сложения двух сходящихся сил одинаково с правилом сложения двух сил, приложенных в одной точке, так как действие двух сходящихся сил Р1 и Р2, приложенных в точках А1 и А2 абсолютно твердого тела, можно заменить действием тех же сил, приложенных в точке пересечения их линий действия (фиг. 18). Сложение двух параллельных сил. Равнодействующая двух параллельных сил Р1 и Р2 (фиг. 19, а и б) , направленных в одну или в противоположные стороны, равна их алгебраической сумме R = Р1 ± Р2 и делит отрезок между точками приложения сил, внутренним или внешним образом, на части, обратно пропорциональные этим силам: AC/P2=BC/P1=AB/R Это правило неприменимо для равных по величине и противоположных по направлению сил.