0

К сожалению, в Вашей корзине нет ни одного товара.

▼ ▼ Почитать книгу онлайн можно внизу страницы ▼ ▼
Купить книгу Сопротивление материалов: краткий курс. - Издание  2-е, перераб. и доп. Тимофеев и читать онлайн
Cкачать книгу издательства Феникс Сопротивление материалов: краткий курс. - Издание  2-е, перераб. и доп. (автор - Тимофеев в PDF

▲ Скачать PDF ▲
для ознакомления

Бесплатно скачать книгу издательства Феникс "Сопротивление материалов: краткий курс. - Издание 2-е, перераб. и доп. Тимофеев" для ознакомления. The book can be ready to download as PDF.

Все отзывы (рецензии) на книгу

Оставьте свой отзыв, он будет первым. Спасибо.
> 5000 руб. – cкидка 5%
> 10000 руб. – cкидка 7%
> 20000 руб. – cкидка 10% БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА мелкооптовых заказов.
Тел. +7-928-622-87-04

Сопротивление материалов: краткий курс. - Издание 2-е, перераб. и доп. Тимофеев


Новые тиражи или похожие книги

▼ ▼ Книги этого издания на складе уже НЕТ!
ВНИМАНИЕ! Посмотрите, пожалуйста, возможно, новое издание интересующей Вас книги уже есть на складе. В этом случае книга будет в следующем списке книг (сразу после этого текста!). Перейдите на страницу книги и ее можно будет купить. Спасибо. ▼ ▼
Название книги Сопротивление материалов: краткий курс. - Издание 2-е, перераб. и доп.
ФИО автора
Год публикации 2014
Издательство Феникс
Раздел каталог Технические науки и промышленность в целом
Серия книги Биб. студента
ISBN 978-5-222-22366-6
Артикул O0066089
Количество страниц 333 страниц
Тип переплета мяг.цел.*
Полиграфический формат издания 84*108/32
Вес книги 218 г
Книг в наличии
Книга закончилась, ее нет на складе.
Возможно, через некоторое время появится следующее издание, однако, указать точную дату сейчас сложно.

Аннотация к книге "Сопротивление материалов: краткий курс. - Издание 2-е, перераб. и доп." (Авт. Тимофеев)

Книга начинается с изложения основ теории напряжений и деформаций. Затем даны методы расчета на прочность стержней при упругих и пластических деформациях, а также статически определимых и статически неопределимых простых стержневых систем, безмоментная теория прочности оболочек, теория устойчивости, динамической прочности и колебаний стержней, простых стержневых систем, пластин и оболочек. Читателям полезно знать, что прослушанные лекции сохраняются в памяти только наполовину, когда лекция законспектирована - на три четверти, и только после решения типовых задач можно надеяться на знание 95% содержания программы по дисциплине. За три дня, что обычно отводятся для подготовки к экзамену, хорошо сдать его можно только тогда, когда есть хороший конспект. Конспект по прослушанной лекции можно считать таковым, если он прочитан в тот же день и дополнен (исправлен). Пропущенную лекцию нужно законспектировать. Задание на дом после практических занятий следует выполнить в этот же день. Опытом мн

Читать книгу онлайн...

В целях ознакомления представлены отдельные главы и разделы издания, которые Вы можете прочитать онлайн прямо на нашем сайте, а также скачать бесплатно и распечатать демо-PDF-файл.

Способы доставки
Сроки отправки заказов
Способы оплаты

Другие книги раздела "Технические науки и промышленность в целом"

Читать онлайн выдержки из книги "Сопротивление материалов: краткий курс. - Издание 2-е, перераб. и доп." (Авт. Тимофеев)

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
Основные обозначения 9

ВНУТРЕННИЕ СИЛЫ В ДЕФОРМИРОВАННОМ ТЕЛЕ 11

Напряжения и деформации в точках

силовых элементов конструкций 11

Статические эквиваленты внутренних сил

в деформированном теле 11

Напряжения в точке 14

Напряженное состояние в точке 16

Одноосное напряженное состояние 17

Плоское напряженное состояние 20

Экстремальные напряжения в точке

при плоском напряженном состоянии 22

Деформации в точке 25

Обобщенный закон Гука 30

Потенциальная энергия деформации 31

Критерии прочности элементов конструкций, напряженное состояние которых плоское

или пространственное 33

Критерии прочности изотропных

силовых элементов 34

Критерии прочности композитных

элементов конструкций 41

РАСТЯЖЕНИЕ (СЖАТИЕ) СТЕРЖНЯ 43

Нормальная сила 43

Нормальные напряжения и деформации 45

Испытание материалов на растяжение (сжатие) 47

Принципы расчета на прочность растянутых силовых

элементов конструкций 56

Расчет стержневых систем 58

СДВИГ И КРУЧЕНИЕ СТЕРЖНЯ 61

Основные понятия 61

Расчет заклепочных соединений 64

Крурение круглых мтержней68

Кручение некруглых стержней73

Кручение тонкостенных стержней75

ИЗГИБ СТЕРЖНЕЙ80

Основные определения80

Поперечные силы и изгибающие моменты в сечениях

балки при плоском изгибе82

Поперечные силы и изгибающие моменты

в балках, защемлённых одним концом83

Поперечные силы и изгибающие моменты

в сечении балок на двух опорах91

Напряжения при изгибе95

Нормальные напряжения95

Касательные напряжения при изгибе99

Перемещение при плоском изгибе102

Расчет балок на прочность105

Прочность стержня при действии сложной системы сил108

Сложный изгиб108

Изгиб с растяжением (сжатием)112

Изгиб с кручением114

РАСЧЕТ СТЕРЖНЕЙ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ

ИЗМЕНЕНИИ НАПРЯЖЕНИЙ117

Общие понятия117

Запас усталостной прочности122

ПРОЧНОСТЬ СТЕРЖНЕЙ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКИХ

ДЕФОРМАЦИЯХ127

Основные понятия теории пластичности127

Чистый изгиб стержня129

Чистое кручение круглого стержня131

Понятие о расчетах стержней при ползучести135

Ползучесть металлов135

Время разрушения растянутого стержня139

СТЕРЖНЕВЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ОСНОВЫ ИХ РАСЧЕТА142

Стержневые системы142

Работа внешних и внутреннихсил145

Работа внешних сил145

Работа внутренних сил149

Теоремы об упругих системах153

Теорема о взаимности работ 1 53

Теорема о взаимности перемещений 1 54

Перемещения точек стержневых систем 156

Статически неопределимые системы 163

Метод сил 165

Метод перемещений 176

Прочность силовых шпангоутов 188

ОБОЛОЧКИ. УРАВНЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ.

БЕЗМОМЕНТНАЯ ТЕОРИЯ 194

Краткие сведения о геометрии оболочек 195

Перемещения оболочек 196

Деформации в оболочках 198

Напряжения и их статические эквиваленты 204

Безмоментная теория тонких оболочек 206

Уравнения равновесия оболочки

при осесимметричном приложении внешних сил 207

Напряжения в тонких оболочках при осесимметричном

распределении сил по поверхности 210

Перемещения тонких оболочек

при осесимметричном приложении сил 221

Напряжения в толстостенных оболочках 222

Напряжения при упругих деформациях 222

Напряжения при упруго-пластических деформациях 226

Напряжения в быстро вращающихся дисках 229

Безмоментное напряженное состояние тонких оболочек

при несимметричном приложении внешних сил 231

МОМЕНТНАЯ ТЕОРИЯ ОБОЛОЧЕК 235

Особенности напряженного состояния 235

Уравнения равновесия оболочек вращения

при симметричном распределении сил относительно оси 236

УСТОЙЧИВОСТЬ СИЛОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

КОНСТРУКЦИЙ 239

Основные понятия об устойчивости элементов

конструкций 239

Устойчивость стержней 242

Устойчивость шарнирно опёртого сжатого стержня 242

Расчеты стержней на устойчивость

при пластических деформациях 246 q СО1П0Р.2О.Т3И. ЭВнЛеЕрНгИетЕичМесАкТЕиРеИмАеЛтоОдВы расчета стержня
на устойчивость248

Продольно-поперечный изгиб балки251

Устойчивость оболочек 253

Основные особенности устойчивости оболочек253

Устойчивость замкнутой цилиндрической оболочки,

сжатой вдоль образующей (линейная задача)255

Устойчивость цилиндрических оболочек при действии внешнего давления.

Линейная задача 263

ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ

КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ДЕЙСТВИИ ДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ 269

Статические и динамические силы 269

Механические характеристики матери ало в 269

Статические и динамические с илы 271

Прочность и устойчивость стержней

при действии динамических сил 275

Поперечный удар по балке 276

Продольный удар по стержню твердым телом279

Устойчивость стержня при ударе283

Устойчивость оболочки при быстром приложении сил

по поверхности 287

Колебания стержней и рам290

Основные понятия 291

Свободные колебания стержней 293

Энергетические методы определения частот

собственных колебаний стержней 300

Вынужденные продольные колебания стержней306

Вынужденные поперечные колебания

однородной балки с защемлёнными концами 312

Вынужденные колебания статически

неопределимых рам 316

Колебания прямоугольных пла сти н 320

Колебания цилиндрических оболочек323

Параметрические колеба н ия 3 2 8

Литература 333
В сопротивлении материалов, простейшей части механики твердого тела, кроме гипотез о сплошности и однородности, принятых во всей механике твердого тела, принимаются гипотезы, позволяющие получить простые формулы для расчета элементов конструкций.
Все многообразие элементов конструкций при определении их размеров, необходимых для надежного восприятия известных внешних сил (нагрузок) или для определения допустимых величин этих сил, если известны размеры, сводится к трем расчетным моделям: стержню, пластине, оболочке.
Стержнем называют тело, один из размеров которого (длина) превосходит два других (поперечных) размера по крайней мере на порядок.
Продольная ось стержня чаще прямая, реже кривая линия. Поперечные размеры могут быть постоянными или меняться по длине. Форма сечения плоскостью, перпендикулярной оси, может быть прямоугольной, трапециевидной, круглой, эллиптической и т.п.
Стержни, поперечные размеры которых сильно отличаются от длины, называются тонкостенными.
Пластиной именуется тело, ограниченное двумя плоскостями, расстояние между которыми мало по сравнению с другими размерами.
Оболочкой называют тело, ограниченное криволинейными поверхностями, расстояние между которыми меньше радиусов кривизны в точках срединной поверхности.
В первых учебниках «Сопротивление материалов» излагалась только теория расчета стержня.
Расчетные формулы «Сопротивления материалов» просты, их получают из решения уравнений равновесия или движения с применением гипотез, сильно упрощающих уравнения и их решение:

материал, из которого изготовлены элементы конструкций, сплошной и однородный; это предположение позволяет пользоваться дифференциальным и интегральным исчислением неоднородны деревянные и композитные элементы конструкций — их свойства различны в разных направлениях;

материал — абсолютно упругий: если растянуть стержень силами, величина которых ниже некоторого предельного значения, когда исчезнут силы — длина стержня станет прежней, изогнутый стержень выпрямится, закрученный — раскрутится; между деформациями и напряжениями существует линейная зависимость, при растяжении, например, напряжение

о = е • Е,
е — деформация в точке, Е — модуль упругости;

деформации элементов конструкций малы, поэтому направление внешних сил при определении реакций опор стержней считается неизменным, т.е. реакции опор стержня определяют как реакции абсолютно твердого тела;

деформации и напряжения, вызванные несколькими силами, считаются суммой их, вызванных каждой силой в отдельности (принцип независимости действия сил);

напряжения и деформации в точках элементов конструкций, удаленных от места приложения внешних сил, не зависят от способа их приложения, а зависят только от их статического эквивалента (принцип Сен-Венана), например, в стержне, растянутом силой F, приложенной в центре концевых сечений (через ввернутые винты), и силами q, равномерно распределенными по торцам (стальной стержень растягивается через электромагниты), если их равнодействующая qA = F и приложена в центрах тех же сечений (А — площадь сечения), нормальные напряжения во всех точках, удаленных от торцов, будут одинаковыми;

плоское сечение, проведенное через точку стержня в естественном (ненагруженном) состоянии, остается плоским и после нагружения.

Величина погрешности методов расчета, основанных на этих гипотезах, удовлетворяет инженерную практику.
В этой книге вначале излагается теория напряжений и деформаций, затем прочность стержней в простых и сложных случаях нагружения, основные задачи прочности, устойчивости и колебаний стержней и стержневых систем (ферм и рам), а также пластин и оболочек.
Основные обозначения
F — вектор силы;
FT — сила трения, Fn — сила, направленная по нормали к поверхности;
N, Q — нормальная (направленная по нормали к сечению элемента конструкции) и поперечная силы (статические эквиваленты напряжений);
Мо— вектор момента силы относительно точки;
Т — вращающий момент на валу;
My, Mz, MK — изгибающий и крутящий моменты (статические эквиваленты напряжений в сечении детали);
р — вектор напряжения в точке, его проекции:
о — нормальное напряжение
т — касательное напряжение
р — критическое напряжение (в расчетах на устойчивость);
ов, тв — пределы прочности материала;
от, тт — пределы текучести;
ct_j, т-1 — пределы выносливости материала (при симметричных циклах изменения напряжений во времени; все предельные значения напряжений определяются экспериментально);
qСОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ
[ ст], [т] — допускаемые напряжения (при постоянных напряжениях в сечениях деталей);
Sb, St — нормативные коэффициенты запаса прочности;
стэкв — эквивалентное напряжение при плоском и пространственном напряженных состояниях в точке;
ст//Пш — предел контактной выносливости детали;
ст0 — максимальное напряжение от нулевого (пульсирующего) цикла;
CTm — среднее напряжение цикла;
N — число циклов перемен напряжений.
ВНУТРЕННИЕ СИЛЫ
В ДЕФОРМИРОВАННОМ ТЕЛЕ

Напряжения и деформации в точках силовых элементов конструкций

На элементы конструкций машин и сооружений, твердые деформируемые тела, во время их эксплуатации действуют другие тела — твердые, жидкие или газообразные.
Как меру взаимодействия твердого тела с другими телами Ньютоном введена сила. Силы, с которыми эти тела действуют на элементы конструкций, в механике твердого тела называются внешними силами. Под действием этих сил в элементах конструкций возникают деформации и внутренние силы.
Деформации можно измерить. Существование внутренних сил легко проверить, растянув резиновый стержень или согнув стальную линейку. Они возвращают эти стержни в естественное (недеформированное) состояние после прекращения внешнего воздействия.
Согласно третьему закону Ньютона статические эквиваленты внешних сил, главный вектор F е и главный момент М е должны быть равны главному вектору F i главному моменту М i внутренних сил в сечениях стержня.

Статические эквиваленты внутренних сил

в деформированном теле
Существование твердого тела обусловлено силами взаимодействия между его элементарными частицами. При действии на тело внешних сил часть сил взаимодействия противодействует отделению частиц друг от друга. Эту часть сил в «Сопротивлении материалов» называют внутренними силами. Измерить эти
силы в каждой точке мы не можем, но статические эквиваленты внутренних сил в некотором (любом) сечении, мысленно проведенном через точку, по известным внешним силам найти можно методами «Статики».
F2
б
Рис. 1.1
Пусть на тело действует система самоуравновешенных внешних сил (рис. 1.1а). Рассечем тело плоскостью на части А и В. Если тело уравновешено, будут уравновешены и его части (рис. 1.1б).
В соответствии с третьим законом Ньютона равнодействующие внутренних сил в малых окрестностях точек этого плоского сечения
RA= — RB.
iAiB
Перенесем в центры сечений внутренние силы и заменим их статическими эквивалентами — главным вектором Y Ri = F0 и главным моментом Y M(R) = M0 (рис. 1.2).
1. ВНУТРЕННИЕ СИЛЫ В ДЕФОРМИРОВАННОМ ТЕЛЕ q
Спроецируем векторы сил частей тела на оси координат. Обозначим проекции векторов
N, Qy, Qz, My, Mz, Mx = Mk.
y z y z x k
Проекции главного вектора и главного момента внутренних сил на оси координат имеют собственные названия (рис. 1.3):
N — нормальная сила (проекция на ось, направленную по нормали к сечению);
Необходимое и достаточное условия равновесия системы сил — равенство нулю главного вектора и главного момента: F0= 0, M0= 0.(1.1)
Условия равновесия разделённых частей (рис. 1.1б)
F eoA +F ioA = 0; M eOA +M iOA = 0;(1.2)
F eOB +F iOB = 0; M eOB +M iOB = 0,(1.3)
e и i — начальные буквы латинских слов exterior (внешний) и interior (внутренний).
В (1.2) и (1.3) статические эквиваленты внутренних сил выражаются через соответствующие эквиваленты внешних сил.
Если сложить почленно уравнения (1.2) и (1.3), получаются уравнения (1.1). Этот факт — свидетельство зависимости
уравнений (1.2) и (1.3), что делает возможным определение главного вектора F0i и главного момента M0i внутренних сил из уравнений равновесия любой мысленно отсеченной части. Используется более простое.
Векторные уравнения в расчетах заменяются скалярными (координатными).
Если суммы векторов (1.2) равны нулю, то равны нулю суммы их проекций на оси координат, поэтому условия равновесия отсеченной части тела запиеывают в виде:
SF + N= 0; 2F. + Q = 0;+ Q = 0.
kx ky y kz z
SM + M.=0; M + M = 0; SM. + M = 0.(1.4)
kx k ky y kz z
Из уравнения (1.4) определяются статические эквиваленты внутренних сил.

Напряжения в точке

Из опыта эксплуатации машин и сооружений известно, что разрушение элементов их конструкций начинается там, где больше интенсивность деформаций и внутренних сил.
Для расчётов на прочность внутренние силы в каждой точке сечения заменяются их эквивалентами в малой окрестности точки. Эта замена возможна, если эта окрестность непрерывна (первая гипотеза).
В малой окрестности некоторой точки сечения выделяется бесконечно малая площадка. Площадь ее обозначают АА. Все внутренние силы, приложенные на этой площадке, приводятся к ее центру.
Ввиду малости плеч этих сил главным моментом пренебрегают (рис. 1.4а), а некоторое среднее значение главного вектора AR
p=
(1.5)
(рис.1.4б) называют вектором напряжения в точке (в пределе малая окрестность стягивается в точку).
В расчетах пользуются проекциями вектора напряжения на оси координат с началом в центре малой площадки (рис. 1.4б).
Пусть ось х совпадает с нормалью к сечению, а оси у и z лежат (касаются) в сечении. Проекцию вектора р на нормаль к сечению о называют нормальным напряжением, проекции на оси у и z, лежащие в сечении — тху и Txz — касательными напряжениями. Теперь можно сказать, что напряжения — это внутренние силы в точках деформированного тела.
Статические эквиваленты напряжений: нормальную силу N и поперечные силы Qy и Qz, крутящий момент Mk, изгибающие моменты Му и М_ получают при переносе напряжений из всех точек сечения параллельно самим себе и по линии действия в центр сечения, пользуясь следствием второй аксиомы статики и леммой о параллельном переносе сил, а также аксиомой параллелограмма (рис. 1.4).
Ввиду сплошности и однородности тела суммы можно заменить интегралами по площади сечения, тогда статические эквиваленты напряжений
N = f odA; Qy = fтxydA; Q = f т„,dA;
AAA
My =fozdA; Mz =foydA ; Mk =jrpdA.
AA
ЗДесь т = 4т4 + т« , p = 4У2 + z2.
Способы вычисления интегралов основаны на гипотезах «Сопротивления материалов».

Напряженное состояние в точке

Через точку нагруженного элемента конструкции можно провести множество плоских сечений, в каждом сечении получить нормальные и касательные напряжения. Совокупность этих напряжений принято называть напряженным состоянием в точке.
Наглядное представление о нем можно получить, выделив в малой окрестности некоторой точки М бесконечно малый параллелепипед и предполагая до некоторого значения напряжений или внешних сил его грани плоскими, а ребра прямыми (рис. 1.5).
Если поворачивать этот параллелепипед вокруг точки М, будут меняться проекции внешних сил на его грани и векторы напряжений на
на них (на рис. 1.5 напряжения по-Рис. 1.5
казаны лишь на видимых гранях).
При действии на тело пространственной системы сил в произвольном положении параллелепипеда векторы напряжений р будут на всех гранях, т.е. на всех гранях будут нормальные и касательные напряжения (рис. 1.5). Такое напряженное состояние называется пространственным.
В одном из положений параллелепипеда векторы напряжений на всех гранях совпадут с нормалями к ним, тогда касательных напряжений на гранях параллелепипеда не будет, модули векторов напряжений станут равными нормальным напряжениям.
Такое положение параллелепипеда называется главным, а нормальные напряжения на гранях — главными напряжениями Пр п2; п3 (рис. 1.6). На рисунке не показаны приращения напряжений от точки к точке.