Cтраница 3
В дальнейшем статически неопределимые системы будут рас-фиотрены подробно и будет дан общий метод их расчета. Вместе с тем показано, что при решении задачи методом сопротивления материалов, используются уравнения равновесия теоретической механики, исходя из принципа отвердения. [31]
Автор стремился подчеркнуть, что расчетные приемы сопротивления материалов, строительной механики и теории упругости являются только частью более общего и более широкого расчетного комплекса; что выбор аналитического метода в каждом конкретном случае должен быть подчинен целям производимого расчета, а точность анализа - находиться в оправданном соответствии с точностью исходных предпосылок. Автор отчетливо представляет, что такая концепция не должна низводиться до уровня утилитаризма. Современные прочностные расчеты требуют не только владения аналитическими средствами, но и тонкого их понимания. Поэтому в книге обсуждаются и другие вопросы, которые, по мнению автора, имеют значение для углубленной трактовки задач и методов сопротивления материалов. Сюда в первую очередь относятся главы, посвященные устойчивости и критериям прочности. [32]
Значительное развитие машиностроения в СССР, предусмотренное директивами XXIV съезда КПСС, требует от инженеров-механиков отличной подготовки в области прочностных расчетов машин и конструкций. Задача наилучшей подготовки инженера может быть решена только при наличии большой самостоятельной работы над книгой. Такая работа над учебным материалом должна осуществляться путем серьезного освоения теории и приобретения больших навыков в решении задач. Поэтому в настоящем учебном пособии, написанном применительно к учебному процессу, развивающему самостоятельность в изучении курса, помимо теории дается ряд задач, иллюстрирующих применение методов сопротивления материалов. [33]
Сопротивление материалов - расчетно-теоретическая дисциплина, основные положения которой проверяются и дополняются экспериментальными исследованиями. Опытная проверка теоретических расчетов и формул необходима потому, что они основаны на ряде упрощающих предпосылок и допущений. Эти предпосылки и допущения связаны как со свойствами материалов, так и с характером деформаций элементов конструкций. В ряде случаев приходится специально изготовлять модель проектируемой конструкции ( или отдельных ее элементов) и подвергать ее испытаниям, чтобы получить данные о характере и величине деформаций, так как чисто теоретическим путем создание методов расчета оказывается вообще невозможным. Наконец, необходимо учесть, что все расчеты, выполняемые методом сопротивления материалов, базируются на знании физико-химических свойств конструкционных материалов. Эти свойства определяют путем лабораторных испытаний специально изготовленных образцов. [34]
Здесь г принимает значения a и Ь, значок штрих означает дифференцирование по всему аргументу. Результирующее поле напряжений представляет собой сумму всех четырех систем напряжений. Приведенные выше формулы для напряжений и перемещений обеспечивают точное удовлетворение всем граничным условиям на боковых поверхностях. Как было указано выше, удовлетворение граничным условиям на торцах можно реализовать с помощью метода однородных решений в интегральном смысле. Нетрудно видеть, что расчет даже относительно простого вида нагружения в трехмерном случае представляет собой достаточно сложную задачу. Для получения приемлемых с инженерной точки зрения соотношений используем прием, состоящий в том, что граничные условия на боковых поверхностях будем удовлетворять точно путем решения трехмерных уравнений теории упругости, а на торцах с помощью методов сопротивления материалов. [35]
Необходимость расчета на сопротивление хрупкому разрушению определяется существованием хрупких или квазихрупких состояний у элементов конструкций. Основным фактором, определяющим возникновение таких состояний для сплавов на основе железа в связи с присущим им свойством хладноломкости, является температура. На рис. 3.1 показаны области основных типов сопротивления разрушению в зависимости от температуры. При температуре, превышающей первую критическую ГКР1, для сплавов, обладающих хладноломкостью, а также для материалов ( сплавы на основе магния, алюминия, титана), не обладающих хладноломкостью, в диапазоне рабочей температуры имеют место вязкие состояния. В этом случае предельные состояния наступают лишь после значительной пластической деформации и существенного перераспределения полей деформаций и напряжений в элементах конструкций. Скорость распространения возникающих вязких трещин в этих состояниях оказывается низкой. Вопросы несущей способности и расчета на прочность в этих условиях рассматривают на основе представлений о предельных упругопластических состояниях, анализируемых на основе методов сопротивления материалов и теории пластичности. Позднее возникновение и медленное прорастание трещин при оценке несущей способности, как правило, не учитываются. [36]