основы технической механики. 1.1 Основы технической механики. 1. 1 Основы технической механики
 Скачать 1.67 Mb.
|
Внешние силыДействие на конструкцию окружающих тел заменяют силами, которые называют внешнимисиламиили нагрузками. Рассмотрим их классификацию. К нагрузкам относятся активныесилы(для восприятия которых создана конструкция), и реактивные(реакции связей) - уравновешивающие конструкцию силы о которых подробно рассказывается в разделе «Статика» модуля «Теоретическая механика». По способу приложения внешние силы можно разделить на сосредоточенныеи распределенные. Распределенные нагрузки характеризуются интенсивностью, и могут быть линейно, поверхностно или объемно распределенными. По характеру воздействия нагрузки внешние силы бывают статическиеи динамические. К статическим силам относят нагрузки, изменения которых во времени малы, т.е. ускорениями точек элементов конструкций (силами инерции) можно пренебречь. Динамические нагрузки вызывают в конструкции или отдельных ее элементах такие ускорения, которыми при расчетах пренебрегать нельзя. Внутренние силы. Метод сечений.Действие на тело внешних сил приводит к его деформации (меняется взаимное расположение частиц тела). Вследствие этого между частицами возникают дополнительные силы взаимодействия. Это силы сопротивления изменению формы и размеров тела под действием нагрузки, называют внутреннимисилами(усилиями). С увеличением нагрузки внутренние усилия возрастают. Выход из строя элемента конструкции наступает при превышении внешних сил некоторого предельного для данной конструкции уровня внутренних усилий. Поэтому оценка прочности нагруженной конструкции требует знания величины и направления возникающих внутренних усилий. Значения и направления внутренних сил в нагруженном теле определяют при за данных внешних нагрузках методом сечений. Метод сечений (см. рис. 2.2) состоит в том, что брус, находящийся в равновесии под действием системы внешних сил, мысленно рассекают на две части (рис. 2.2, а), и рассматривают равновесие одной из них, заменяя действие отброшенной части бруса системой внутренних сил, распределенных по сечению (рис. 2.2, б). Заметим, что внутренние силы для бруса в целом, становятся внешними для одной из его частей. Причем во всех случаях внутренние усилия уравновешивают внешние силы, действующие на отсеченную часть бруса.  а б в Рис.2.2. Метод сечений В соответствии с правилом параллельного переноса сил статики приведем все распределенные внутренние силы к центру тяжести сечения. В результате получим их главный вектор Rи главный момент M системы внутренних сил (рис. 2.2, в). Выбрав систему координат Oxyz так, чтобы ось z являлась продольной осью бруса и проецируя главный вектор Rи главный момент Mвнутренних сил на оси, получим шесть внутреннихсиловыхфакторов(ВСФ) в сечении бруса: продольную силу N, поперечные силы Qx и Qy,изгибающие моменты Мхи My,а также крутящий момент Т. По виду внутренних силовых факторов можно определить характер нагружения бруса. Если в поперечных сечениях бруса возникает только продольная сила N, а другие силовые факторы отсутствуют, то имеет место «растяжение» или «сжатие» бруса (в зависимости от направления силы N). Если в сечениях действуют только поперечная сила Qx или Qy - это случай «чистого сдвига». При «кручении» в сечениях бруса действуют только крутящие моменты Т. При «чистом изгибе» - только изгибающие моменты М. Возможны также комбинированные виды нагружения (изгиб с растяжением, кручение с изгибом и др.) – это случаи «сложного сопротивления». Для наглядного представления характера изменения внутренних силовых факторов вдоль оси бруса строят их графики, называемые эпюрами. Эпюры позволяют определить наиболее нагруженные участки бруса и установить опасные сечения. |