Часть 1
| Гомель 1999 |
Рекомендовано методической комиссией механического факультета в качестве учебного пособия для студентов втузов
СОДЕРЖАНИЕ
1 Прикладная механика – основа инженерных знаний..................... 6
1.1 Основное содержание и задачи курса .................................. 6
1.2 Краткие сведения о развитии прикладной механики ...................... 7
2 Общие принципы проектирования, конструирования и расчёта машин, механизмов и сооружений 8
2.1 Основные характеристики и требования, предъявляемые к машинам и механизмам 8
2.2 Проектирование и конструирование машин ............................ 9
3 Основные машиностроительные материалы............................. 11
3.1 Материалы, применяемые в производстве.............................. 11
3.2 Виды термообработки и упрочнения материалов........................ 14
4 Наука о сопротивлении материалов.................................... 16
4.1 Понятие о прочности, жёсткости и устойчивости конструкции............. 16
4.2 Допущения, применяемые в курсе сопротивления материалов............. 16
4.3 Классификация элементов конструкций ............................... 17
4.4 Основные виды деформации......................................... 18
5 Внутренние силовые факторы в сечениях бруса при различных видах деформации 20
5.1 Внешние и внутренние силы.......................................... 20
5.2 Метод сечений..................................................... 20
5.3 Эпюры внутренних силовых факторов при деформации растяжения (сжатия) и кручения 22
5.4 Эпюры внутренних силовых факторов при деформации изгиба ............ 25
5.5 Дифференциальная зависимость между поперечной силой, изгибающим моментом и равномерно распределённой нагрузкой 29
6 Понятие о напряжениях .............................................. 31
6.1 Напряжения нормальные и касательные................................ 31
6.2 Напряжения предельные и допускаемые............................... 33
7 Центральное растяжение (сжатие)...................................... 35
7.1 Продольная и поперечная деформации при растяжении .................. 35
7.2 Закон Гука. Модуль упругости материала.............................. 36
7.3 Условия прочности и жёсткости при растяжении (сжатии)................. 37
8 Экспериментальное определение механических свойств материалов при растяжении и сжатии 40
8.1 Назначение и виды испытаний ....................................... 40
8.2 Диаграмма растяжения и её характерные точки ......................... 40
8.3 Пластичность и хрупкость материала.................................. 43
8.4 Диаграммы сжатия................................................. 44
9 Деформации сдвига и смятия.......................................... 45
9.1 Понятие о сдвиге (срезе). Закон Гука при сдвиге......................... 45
9.2 Допускаемые напряжения и условие прочности при сдвиге................ 47
9.3 Деформация смятия. Расчёты на прочность............................. 47
10 Основные геометрические характеристики плоских сечений............. 49
10.1 Геометрические характеристики сечений.............................. 49
10.2 Статический момент площади сечения ................................ 49
10.3 Моменты инерции сечений ......................................... 50
10.4 Радиус инерции и момент сопротивления сечения....................... 51
10.5 Вычисление геометрических характеристик некоторых простых фигур..... 52
10.6 Определение моментов инерции сложных сечений ...................... 54
11 Кручение бруса...................................................... 56
11.1 Общие сведения о деформации кручения ............................. 56
11.2 Определение напряжений и углов закручивания при кручении............ 56
11.3 Условия прочности и жесткости при кручении......................... 59
11.4 Потенциальная энергия при кручении................................. 59
11.5 Расчет винтовых цилиндрических пружин ............................. 61
12 Плоский изгиб. Определение напряжений.............................. 63
12.1 Поперечный и чистый изгиб ........................................ 63
12.2 Определение нормальных напряжений при плоском изгибе............... 64
12.3 Определение касательных напряжений при плоском изгибе............... 67
12.4 Условия прочности при плоском изгибе............................... 69
12.5 Напряжения в наклонных сечениях балки. Главные напряжения........... 70
13 Определение линейных и угловых перемещений при изгибе.............. 71
13.1 Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки и его применение к определению перемещений и углов поворота 71
13.2 Метод начального параметра (универсальное уравнение изогнутой оси балки) 73
14 Графоаналитические методы определения перемещений и углов поворота балки при изгибе 76
14.1 Интеграл Мора................................................... 76
14.2 Способ Верещагина ............................................... 77
15 Расчет сжатых стержней на устойчивость............................. 80
15.1 Продольный изгиб длинных тонких стержней. Критическая сила, критическое напряжение 80
15.2 Формула Эйлера для определения критической силы .................. 80
15.3 Пределы применимости формулы Эйлера. Формула Ясинского.......... 82
16 Усталостные явления материалов.................................... 84
16.1 Понятие об усталости материалов. Циклы напряжений................. 84
16.2 Испытания материалов на усталость. Кривая выносливости, предел усталости 85
16.3 Факторы, влияющие на предел выносливости деталей конструкций....... 87
17 Некоторые сведения о сварочном производстве ....................... 89
17.1 Из истории сварки. Виды сварки. Типы сварных соединений............. 89
17.2 Ручная дуговая сварка............................................ 90
17.3 Механизированная и автоматическая дуговая сварка................... 92
17.4 Дуговая сварка неплавящимся электродом в инертных газах............ 95
17.5 Некоторые специальные виды сварки................................ 96
17.6 Наплавка и наварка деталей ....................................... 100
17.7 Расчет сварных швов на прочность.................................. 102
Приложения.......................................................... 105
Приложение А Двутавры стальные горячекатаные (по ГОСТ 8239-89)........ 106
Приложение Б Швеллеры стальные горячекатаные (по ГОСТ 8240-89)........ 107
Приложение В Уголки стальные горячекатаные равнополочные (по ГОСТ 8509-86) 108
Приложение Г Уголки стальные горячекатаные неравнополочные (по ГОСТ 8510-86) 110
Список использованной литературы.................................... 111