Понятия прочности, жесткости и устойчивости. Виды деформаций Исполнитель

Понятия прочности, жесткости и устойчивости. Виды деформаций

{spoiler=Далее}

Понятия прочности, жесткости и устойчивости.Виды деформаций

         При изучении теории механизмов мы предполагаем, что звенья этих механизмов абсолютно жесткие. Главное внимание было обращено на возможные движения звеньев безотносительно от силовых воздействий, могущих привести к их деформациям. Но уже в динамике машин звенья рассматривались как упругие, деформируемые тела, с точки зрения влияния этой упругости на характер движения машины. Здесь же будем рассматривать влияние этих свойств звеньев или деталей на то, как они сопротивляются внешним нагрузкам.

         Прежде всего, повторим, что все тела (а в машинах – звенья или детали) являются деформируемыми. Деформация в основном происходит под действием внешних нагрузок (есть и другие причины деформаций, например, тепловые деформации, но здесь об этом говорить не будем). Внешние нагрузки – это силы и силовые моменты, но для упрощения общих формулировок будем говорить только о силах.

         Различают деформации упругие и неупругие или пластические. Если после прекращения действия силы тело приобретает первоначальную форму, то деформация является упругой. В противном случае – пластической.

Все звенья (детали) машин должны работать в пределах упругих деформаций. Обеспечение этого и является главной задачей расчета на прочность. Кроме прочности детали или конструкции различают еще жесткость и устойчивость. Дадим самые общие определения этих понятий.

Прочность – это способность звена (детали) выдерживать внешние нагрузки без разрушения.

Жесткость – это способность конструкции или детали сопротивляться нагрузкам в пределах упругих деформаций.

Устойчивость – это способность конструкции или звена сохранять начальную форму равновесия. Имеется в виду начальная расчетная схема внешних сил и деформаций. Примером здесь может служить продольный изгиб стержня. Когда стержень нагружен продольной сжимающей силой, то он испытывает только деформацию сжатия. Если эта расчетная схема сохраняется в пределах заданных нагрузок, то стержень считается устойчивым. Но если стержень под действием продольной силы получит продольный изгиб, то он потеряет начальную форму равновесия: изменится действие силы и вид деформации. Такая конструкция будет неустойчивой.

Исходя из вышесказанного, можно сформулировать, что наука «Сопротивление материалов» изучает инженерные методы расчета элементов сооружений и деталей машин на прочность, жесткость и устойчивость.

Наиболее универсальным и употребительным является расчет на прочность. Правильно рассчитанные на прочность детали машин работают в пределах упругих деформаций. Расчетам на жесткость и устойчивость подвергаются лишь некоторые особо упругие детали и элементы конструкций, например, длинные валы, тонкие стержни, многопролетные балки, работающие в вибрационных режимах. Такие расчеты отнесем к специальным и здесь рассматривать не будем.

{/spoilers}