Руководство к практическим занятиям по сопротивлению материалов

11

УДК 539.3/8 (075.8)

ББК 30.121я7

Зубчанинов, В.Г.
Руководство к практическим занятиям
по сопротив-лению материалов: учебн.
пос./ В.Г. Зубчанинов, В.Н. Ведерников,

Е.Г. Алексеева; под общ. ред. В.Г.
Зубчанинова. 1-е изд. Тверь: ТГТУ, 2007. Ч.
1. 152 с.

Рассматриваются
темы практических занятий, охватывающие
основные разделы, относящиеся к первой
части курса сопротивления материалов:
внешние силы и опорные реакции;
растяжение-сжатие; сдвиг и кручение;
расчет на прочность по предельным
состояниям; геометрические характеристики
плоских сечений; прямой изгиб балок и
рам; косой изгиб и внецентренное
растяжение-сжатие бруса; изгиб бруса
большой кривизны. Все практические
занятия предваряются кратким изложением
соответствующего теоретического
материала.

Примеры могут быть
использованы студентами при выполнении
расчетно-графических работ и контрольных
заданий.

Предназначено для
студентов строительных, механических
и машиностроительных специальностей
очной и заочной формы обучения.

Рецензенты: кафедра
математического моделирования
физико-механических систем Тверского
государственного университета (зав.
кафедрой засл. деятель науки и техники
РФ, лауреат Государственной премии РФ
в области образования, доктор физ.-мат.
наук, профессор Кудинов А.Н.); заместитель
ген. директора ООО «Прана», доктор техн.
наук, профессор Корнеев А.И.

Владимир Георгиевич
Зубчанинов

Владимир Николаевич
Ведерников

Елена Геннадьевна
Алексеева

Руководство к
практическим занятиям по сопротивлению
материалов

Учебное пособие

Издание первое

Редактор И.В.
Шункова

Корректор Ю.Ф.
Воробьева

Технический
редактор Г.В. Комарова

Подписано в печать
20.11.07

Формат 60х84/16

Бумага писчая

Физ.печ.л. 9,5
Усл.печ.л. 8,84
Уч.-изд.л. 8,27

Тираж 200 экз.
Заказ № 88
С – 79

Редакционно-издательский
центр

Тверского
государственного технического
университета

170026, Тверь, наб. А. Никитина, 22

Предисловие

Руководство к
практическим занятиям в первой части
курса «Сопротивление материалов»
написано коллективом авторов на основе
многолетнего опыта преподавания данной
дисциплины студентам строительных,
механических и машиностроительных
специальностей очного и заочного
обучения на кафедре «Сопротивление
материалов, теория упругости и
пластичности» Тверского государственного
технического университета. Книга будет
полезна как студентам при изучении
данного курса, так и преподавателям при
подготовке к проведению практических
занятий. Содержание руководства отвечает
действующим программам Госстандарта
Минобрнауки.

В.Г.
Зубчанинов

Таблица перевода
единиц силы и напряжений системы СГС

в систему СИ

Тема практического занятия № 1: Внешние силы и опорные реакции

1.1. Краткие сведения из теории

Рассмотрим твердое тело
произвольной формы, отнесенное к
декартовой системе координат
.
Если тело не закреплено, то в пространстве
оно имеет шесть степеней свободы, т.е.
шесть независимых перемещений: три
поступательных в направлении координатных
осей и три вращательных относительно
этих же осей. Чтобы твердое тело не
перемещалось, на него накладывают
необходимое число связей в виде опорных
устройств: подвижный (каток)

и неподвижный шарнир
,
жесткое защемление тела (заделка)

(рис. 1.1).

Подвижный шарнир
запрещает телу перемещаться в одном
направлении, перпендикулярном опорной
поверхности катков. Со стороны этой
связи возникает реактивная сила
.
Такая связь называется простой.
Ее иногда изображают в виде одного
опорного стерженька, в направлении
которого возникает реактивная сила
(рис. 1.2а).

Неподвижный шарнир
запрещает перемещаться в пространстве
в трех направлениях, а на плоскости –
в двух. В такой опоре возникают три либо
две опорные реактивные силы соответственно.
Иногда неподвижный шарнир изображают
в виде трех либо двух опорных стерженьков,
т.е. трех либо двух простых связей (рис.
1.2б).
Жесткое защемление запрещает возможные
три перемещения на плоскости и эквивалентно
трем простым связям (рис. 1.2в).

Если закрепить
тело с помощью необходимого числа
опорных устройств, шести простых связей,
то оно потеряет способность перемещаться.

На тело может
действовать распределенная по части
поверхности внешняя нагрузка
.
Если часть поверхности тела
,
на которой действуют силы
,
мала, то распределенная нагрузка может
быть заменена главным вектором

и главным моментом

(иначе их называют сосредоточенной
силой

и
сосредоточенным
моментом
).
Частицей тела (материальной
точкой)
называют
объем малых размеров
,
наделенный малой массой
.
На единицу объема каждой такой частицы
действует объемная сила
,
например сила тяжести. Под действием
внешних сил в опорах возникают реактивные
силы и моменты. Для того чтобы объемное
тело находилось в равновесии, необходимо
и достаточно чтобы:

1. сумма проекций
   всех сил на каждую из координатных осей
   
   равнялась нулю;

2. сумма моментов
   всех сил относительно каждой из осей
   равнялась нулю, т.е.

(1.1)

Уравнения (1.1)
называются уравнениями
равновесия
системы сил, действующих на тело, либо
просто уравнениями статики.

Если все силы
располагаются в одной плоскости, например
в плоскости
,
то независимых уравнений равновесия
будет три:

,

или

,

где

и

− произвольные центры, относительно
которых вычисляются моменты всех сил;

− проекции всех сил на направление, не
перпендикулярное к прямой, соединяющей
точки

и
.

Если на тело
действует параллельная система сил, то
для их равновесия достаточно двух
независимых уравнений равновесия
(статики):

,

либо

.

Если число опорных
реакций больше числа независимых
уравнений статики, то такие задачи
называются статически
неопределимыми,
если число опорных реакций совпадает
с числом независимых уравнений статики,
то статически
определимыми.

Предложите, как улучшить StudyLib

(Для жалоб на нарушения авторских прав, используйте

другую форму
)

Рубинин, Михаил Владимирович — Руководство к практическим занятиям по сопротивлению материалов [Текст] : [Учеб. пособие для втузов]

• Чтобы скачать этот файл зарегистрируйтесь и/или войдите на сайт используя форму сверху.
• Регистрация

• Узнайте сколько стоит уникальная работа конкретно по Вашей теме:
• Сколько стоит заказать работу?