Cтраница 3
В машиностроительных конструкциях передача усилий обычно осуществляется посредством контакта отдельных деталей. Однако при рассмотрении узлов, состоящих из системы взаимодействующих тел, явлениями в локальной зоне контакта зачастую пренебрегают. В этом случае, руководствуясь принципом Сен-Венана, проводят упрощение и схематизацию усилий, воспринимаемых отдельными деталями, и приходят к смешанной задаче теории упругости с заданными на границе силами и смещениями. Такие упрощения расчетной схемы приемлемы далеко не всегда. В большинстве реальных конструкций закон распределения истинных контактных давлений оказывает существенное влияние на НДС взаимодействующей пары, а иногда, как, например, во фланцевых соединениях с упругими прокладками, определяет работоспособность конструкции в целом. В таких случаях возникает необходимость решения контактных задач, где размеры и конфигурация площадок контакта, условия взаимодействия на них нелинейно зависят от приложенной нагрузки. Эти параметры являются искомыми и могут быть определены только в процессе решения задачи. [31]
В тех случаях, когда развитие процесса ограничено в пространстве или имеется система взаимодействующих тел, процесс усложняется и отвечающие ему количественные законы изменяются. [32]
Процесс называется обратимым, если возможно представить такое протекание его в прямом и обратном направлениях, что при возвращении тела в исходное состояние во всех взаимодействующих с ним телах не возникает каких-либо остаточных конечных изменений и они также приводятся к своим исходным состояниям. Обеспечение обратимости требует представления о процессе как последовательности термодинамически равновесных состояний в системе взаимодействующих тел. В соответствии с таким представлением, являющимся, конечно, только приближенным, процесс называют также квазистатическим. [33]
Что происходит с этой потерянной энергией. Поскольку кинетическая энергия вновь полностью восстанавливается, она должна быть каким-то образом запасена в системе взаимодействующих тел. Этот запас мы и называем потенциальной анергией системы. [34]
Однако степень этой необратимости может быть весьма различной. Она будет, очевидно, тем меньше, чем меньше в ходе процесса состояние всей системы взаимодействующих тел отклоняется от равновесного. Качественно о степени необратимости процесса в каждый момент можно судить по тому, насколько трудно было бы обратить его вспять, т.е. насколько сильно нужно было бы изменить условия в системе для того, чтобы процесс пошел в обратном направлении. Количественной же мерой необратимости всего процесса в целом служит степень возрастания энтропии системы. [35]
Поэтому любое из указанных выше перемещений, ведущее к изменению контактной деформации, приводит к изменению величины сил взаимодействия. Особенность силы трения заключается в том, что она, являясь функцией ортогональной координаты, вносит в систему взаимодействующих тел дополнительную, обратную связь между их перемещениями. [36]
Рассмотрим равновесие еил, приложенных к системе нескольких взаимодействующих между собой тел. Тела могут быть соединены между собой с помощью шарниров, соприкасаться друг с другом и взаимодействовать одно с другим, вызывая силы взаимодействия Такую систему взаимодействующих тел иногда называют сочлененной системой тел. [37]
Рассмотрим равновесие сил, приложенных к системе нескольких взаимодействующих мекду собой тел. Тела могут быть соединены между собой при помощи шарниров, соприкасаться друг с другом и взаимодействовать одно с другим, вызывая силы взаимодействия. Такую систему взаимодействующих тел иногда называют сочлененной системой тел. [38]
Рассмотрим равновесие сил, приложенных к системе нескольких взаимодействующих между собой тел. Тела могут быть соединены между собой с помощью шарниров, соприкасаться друг с другом и взаимодействовать одно с другим, вызывая силы взаимодействия. Такую систему взаимодействующих тел иногда называют сочлененной системой тел. [39]
Вывод уравнений механики деформируемого твердого тела существенным образом опирается на принцип отвердевания и метод сечений. Последний состоит в следующем. Выделим из системы взаимодействующих тел то, напряженно-деформированное состояние которого исследуем. Действие на него исключенных из рассмотрения тел заменяется соответствующими силами реакции, приложенными к рассматриваемому телу. Мысленно проведем в теле сечение, разделив его тем самым на две части: левую и правую. Рассмотрим равновесие левой части этого тела ( см. рис. 2.1) под действием приложенных к ней внешних сил и поля элементарных сил pvdA, заменяющих собой действие отброшенной правой части. [40]
Вывод уравнений механики деформируемого твердого тела существенным образом опирается на принцип отвердевания и метод сечений. Последний состоит в следующем. Выделим из системы взаимодействующих тел то, напряженно-деформированное состояние которого исследуем. Действие на него исключенных из рассмотрения: тел заменяется соответствующими силами реакции, приложенными к рассматриваемому телу. Мысленно проведем в теле сечение, разделив его тем самым на две части: левую и правую. Рассмотрим равновесие левой части этого тела ( см. рис. 2.1) под действием приложенных к ней внешних сил и поля элементарных сил pvdA, заменяющих собой действие отброшенной правой части. [41]
В настоящее время изучаются и другие, более тонкие, эффекты общей теории относительности при движении близких планет Солнечной системы и их спутников. Возможность такого изучения обусловлена двумя обстоятельствами. Во-первых, движение системы взаимодействующих тел в общей теории относительности описывается сложной системой нелинейных уравнений, которые аналитически решены быть не могут. [42]
Основываясь на результатах повседневного опыта, физика ( классическая) считает свойства пространства и времени не зависящими от присутствия материи. Пространство трехмерно, непрерывно, однородно и изотропно. Однородность означает, что в любом месте пространства физическое явление в данных условиях протекает одинаково. Изотропность означает, что если бы система взаимодействующих тел повернулась на некоторый угол, то это не отразилось бы на ходе физических процессов в ней. Время классическая физика также считает однородным, непрерывным и не зависящим от присутствия материальных тел. [43]
В квантово-релятивистской модели оба вида материи - вещество и поле - дискретны и состоят из элементарных частиц. Например, электромагнитное поле состоит из фотонов, отличающихся от элементарных частиц вещества нулевой массой. В микромире наряду с электромагнитным полем известны еще два фундаментальных поля: сильное и слабое. Таким образом, если на макроуровне система взаимодействующих тел включает непрерывное поле, то на микроуровне она состоит только из дискретных материальных объектов - элементарных частиц. Взаимодействие здесь передается соответствующими частицами - квантами полей - при их непосредственном контакте и имеет квантовый характер. Результат взаимодействия состоит не только в механическом движении, айв исчезновении одних и образовании других частиц. [44]
Второй закон Ньютона позволяет рассчитать движение любого отдельно взятого тела. Третий закон Ньютона открывает возможность одновременно определять поведение всех взаимодействующих тел. Другими словами, он позволяет рассчитать движения систем взаимодействующих тел. [45]