рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ОСНОВЫ СТАТИКИ

ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ОСНОВЫ СТАТИКИ - раздел Механика,   Ровеньков Е.д. Полушкин О.о. Техн...

 

Ровеньков Е.Д. Полушкин О.О.

ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

ОСНОВЫ СТАТИКИ, КИНЕМАТИКИ, ДИНАМИКИ, СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ , ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН

  Авторы: доцент, к.т.н. Ровеньков Е.Д. доцент, к.т.н. Полушкин О.О.

Материальная точка. Абсолютно твердые и деформируемые тела

Одно из таких основных понятий — понятие мате­риальной точки. Тело можно рассматривать как мате­риальную точку, т. е. его можно представить… Системой называется совокупность материальных то­чек, движения и положения… При изучении равновесия тела считают абсолютно твердыми, недеформируемыми (или абсолютно жесткими), т. е.…

Сила — вектор. Единицы измерения сил

   

Система сил. Эквивалентность сил. Равнодействующая и уравновешивающая силы

Системы сил классифицируют в зависимости от взаим­ного расположения в пространстве линий действия сил, составляющих данную систему. Так, система сил, линии действия которых лежат в разных плоскостях, называется… Две системы сил называют эквивалентными, если взятые порознь они оказывают одинаковое действие на тело. Из этого…

Аксиомы статики. Закон инерции (первая аксиома)

Статика основана на некоторых положениях (аксиомах), вытекающих из опыта и принимаемых без доказа­тельств. Общие положения механики были систематизированы Ньютоном. Эти положения служат основой статики и приво­дятся ниже как аксиомы.

Аксиомы статики устанавливают основные свойства сил, приложенных к абсолютно твердому телу.

Выводы и уравнения статики, исходящие из этих аксиом, полностью справедливы только для абсолютно твердых тел. Однако, как отмечалось выше, таких абсо­лютно твердых тел в природе не существует. При дальней­шем изучении механики положения статики будут при­меняться (с некоторыми ограничениями, о которых ска­зано во второй главе) к упругим телам, деформирую­щимся под действием приложенных сил.

Остановимся на первой аксиоме, которая под назва­нием закона инерции была впервые сформулирована Галилеем. Система сил, приложенная к материальной точке, является уравновешенной, если под ее воздействием точка находится в состоянии относительного покоя или движется равномерно и прямолинейно. Прямолинейным движением называется движение по прямой линии; оно является равномерным, если точка в равные промежутки времени проходит равные пути.

Рассматривая первую аксиому, нетрудно установить, что уравновешенная система сил эквивалентна нулю.

Следует отметить, что тело, в отличие от точки, под действием уравновешенной системы не обязательно будет находиться в покое или двигаться равномерно и прямо­линейно. Возможен случай, когда уравновешенная си­стема сил вызовет равномерное вращение тела вокруг некоторой закрепленной оси.

Итак, если на тело действует уравновешенная система сил, то тело либо находится в состоянии относительного покоя, либо движется равномерно и прямолинейно, либо, наконец, равномерно вращается вокруг неподвижной оси.

Можно также утверждать, что одно из трех указанных состояний тела является необходимым и достаточным признаком того, что система сил, действую­щих на это тело, находится в равновесии.

Условие равновесия двух сил (вторая аксиома).

Принцип присоединения и исключения уравновешенных сил (третья аксиома)

Вторая аксиома устанавливает условие равновесия двух сил.

Две равные между собой силы (= ), приложенные к абсолютно твердому телу и направленные по одной прямой в противоположные стороны, взаимно уравнове­шиваются (рис.3, а).

Третья аксиома служит основой для преобразования систем сил.

Не нарушая равновесия абсолютно твердого тела, к нему можно приложить или отбросить от него уравно­вешенную систему сил.

Пусть тело (рис. 3, б) находится в состоянии равно­весия. Если к нему приложить несколько взаимно урав­новешенных сил = , = , = , то равно­весие тела не нарушится. Аналогичный эффект получится при отбрасывании этих уравновешенных сил. Системы сил, показанные на рис. 3, а, б, эквивалентны, так как они дают одинаковый эффект– под действием каждой из них тело находится в равновесии.

Из второй аксиомы вытекает следствие, согласно которому всякую силу, действующую на абсолютно твердое тело, можно перенести вдоль линии ее действия в любую точку тела, не нарушив при этом его равновесие.

Действительно, пусть на тело в точке А действует сила (рис. 3, в). В произвольной точке В на линии действия силы приложим две силы и , равные по величине и направленные в противоположные стороны. Равновесие тела в этом случае не нарушится; отбрасыва­ние сил и , как равных и противоположно направленных, также не нарушит равновесия. Таким образом, силу мы заменили равной силой , перенесенной по линии действия из точки А в точку В. Векторы, которые можно переносить по линии их действия, называют скользящими. Как показано выше, сила является скользящим вектором. Необходимо под­черкнуть, что перенос силы по линии ее действия возмо­жен только в том случае, когда тела рассматриваются как абсолютно твердые. При других предпосылках это невозможно.

 

Рис. 3 .Уравновешенные системы сил.

Правило параллелограмма (четвертая аксиома)

Четвертая аксиома служит основой для сложения сил. Равнодействующая двух сил, приложенных к одной точке, приложена в этой точке и изображается по вели­чине и направлению диагональю параллелограмма, построен­ного на данных силах. Так, равнодействующей двух сил и , приложенных в точке А (рис. 4, а), будет сила , представляющая диагональ параллелограмма ACDB, построенного на векторах заданных сил. Определение рав­нодействующей двух сил по правилу параллелограмма называется векторным, или геометрическим, сложением и выражается векторным равенством

=+ .

При графическом определении равнодействующей двух сил вместо правила параллелограмма можно пользоваться правилом треугольника.

Рис. 4.Сложение двух сил.

Из произвольной точки А (рис. 4, б) проводим, сохраняя масштаб и заданное на­правление, вектор первой составляющей силы из его конца проводим вектор, параллельный и равный второй составляющей силе . Замыкающая сторона AD тре­угольника и будет искомой равнодействующей . Ее можно также представить как диагональ параллелограмма ABDC, построенного на заданных силах.

1.7. Связи и их реакции

Твердое тело называется свободным, если оно может перемещаться в пространстве в любом направ­лении. В качестве примера свободного тела приведем летящий воздушный шар или ракету в космосе. Твердое тело называется несвободным, если его перемещение в пространстве ограничено какими-либо другими телами. Все тела, которые так или иначе ограничивают перемещение данного тела, называются его связями. Например, стул, стоящий на полу— не­свободное тело; перемещение стула ограничивается полом, для стула пол является связью. Движение висящего на нити шара ограничивается нитью; следова­тельно, для шара связью служит нить.

В природе нет абсолютного покоя, и тела, стремясь под действием внешних сил перемещаться в пространстве, сами действуют на препятствующие этому перемеще­нию связи. Например, стул, находясь под действием силы тяжести, давит на пол, а шар, висящий на нити, натягивает нить. Одновременно с возникновением действия тела на связь возникает равная по модулю, но направленная в противоположную сторону сила противодействия связи, приложенная к телу. Действие связи на тело называется силой реакции связи или реакцией связи [от латинского «re...» (против) + «actio» (действие), т. е. ответ на внешнее действие].

Таким образом, на несвободное тело действуют две группы внешних сил: заданные силы и реакции связей. К заданным относятся все силы, кроме реакций связей. Чаще всего заданные силы являются активными, т. е. силами, которые могут вызвать движения тел, например сила тяжести, сила тяги, сила электрического взаимодействия и т. д.

При решении задач статики активные силы, как правило, бывают наперед заданными, а реакции связей неизвестны и их требуется определить. Задача определения реакций связей одна из основных задач статики. Определяя реакции связей, необходимо иметь в виду, что они приложены к телу в точках соприкосновения тела со связью и направлены в сторону, противоположную той, куда связь не дает перемещаться телу. Направление реакции связи зави­сит от вида связи, ее расположения относительно тела и характера соприкосновения или соединения связи с телом. Для определения реакций связей используют прием освобождения от связей, который формулируется следующим образом. Не изменяя равновесия тела или системы тел, каждую связь, наложенную на систему, можно отбросить, заменив её действием реакции отброшенной связи.

Сложение плоской системы сходящихся сил. Геометрическое условие равновесия

Применив правило силового треугольника, сложим силы и . Для этого из конца вектора = отложим вектор = и, соединив точки А и С, получим… . Теперь сложим силус силой . Для этого из конца вектора =отложим вектор = и, соединив точки А и D, получим…

Сходящихся сил методом проекций

Проекцией вектора на ось называется длина направленного отрезка оси, заключенного между двумя перпендикулярами, опущенными из начала и конца вектора… Проекцию силы на ось условимся обозначать той же буквой P с добавлением… Из рис. 6, а видно, что Px = ab, но ab = AC, a из ∆ АСВ следует, что AC = Pcosa. Таким образом,

Пара сил

Ранее показано, что две равные по модулю силы, приложенные к телу вдоль одной прямой и направ­ленные в противоположные стороны, образуют… Пара сил — и не уравновешенная система и не имеет равнодействующей. Пара сил… Например, зажав карандаш между большим и ука­зательным пальцами, мы можем его вращать, двигая пальцами в…

Момент силы относительно точки

Моментом силы относительно точки называется взятое со знаком ( плюс или минус) произведение модуля силы на кратчайшее расстояние от точки до линии… М0()= ±P h. Точка О, относительно которой берется момент силы, называется центром момента; ОВ = h—крат­чайшее расстояние от центра…

Приведение силы к точке

Пусть дана сила , приложенная к точке А твердого тела, и ее требуется перенести в точку О (рис. 16, а). Приложим к телу в точке 0 (рис. 16,6)… Таким образом, всякую силу, приложенную к телу в точке А, можно переносить… Операция такого переноса силы называется при­ведением силы к точке, а появляющаяся при этом пара (,′) с моментом…

Расчет на прочность балки при сложном сопротив­лении

2.13.1.Построение эпюры продольных сил

Скорости и ускорения точек вращающегося тела.

Линейная скорость V точки А и угловая скорость ω тела cвязаны между собою линейной зависимостью VА= ω r. Подставив в формулу для линейной скорости точек тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, значение n угловой скорости…

Понятие о плоско-параллельном движении твердого тела

Покажем, что любое перемещение плоской фигуры можно осуществить двумя простейшими движениями: одним поступательным и одним вращательным. Положение… Точку, вокруг которой фигура совершает поворот, называют полюсом. В первом… Итак, плоско-параллельное движение можно разло­жить на два составляющих движения: поступательное вместе с некоторым…

Структура механизмов. Основные определения. Образование механизмов по Ассуру.

Одно или несколько жестко соединенных твердых тел, входящих в состав механизма, называется звеном. Звено, принимаемое за неподвижное, называется…   - кривошип – звено, совершающее полный оборот…  

Планы положений, скоростей и ускорений точек звеньев механизмов.

По изложенной в п. 4.1 методике проводится исследование структуры заданного механизма, определяется его класс и записывается формула строения.… 1. Строятся планы положений механизма. 2. Строятся планы скоростей, определяются угловые скорости вращения звеньев.

Определение сил инерции в механизмах.

Силы инерции материальных точек звена могут быть приведены к одной точке и, таким образом, представлены их главным вектором и главным моментом…

Силовой расчет механизмов. Определение реакций в кинематических парах.

Для того чтобы механизм находился в равновесии под воздействием внешних сил, к одному из звеньев его должна быть приложена уравновешивающая сила или… Если при силовом расчете механизма в число известных внешних сил не включена… Силовой расчет включает : а) определения реакций в кинема­тических парах механизма, б) нахождения уравновешивающих…

Кинематический анализ передач

Передаточным отношением такого механизма от ведущего звена k к ведомому звену l называется отношение угловой скорости ωK звена k к угловой… Ukl =. Численно передаточное отношение выражается через частоты nk , nl вращения ведущего и ведомого звеньев

Л И Т Е РА Т У Р А

 

1. Аркуша А.И. Техническая механика. Теоретическая механика и сопротивление материалов. Учебное пособие. М.: Высшая школа, 2002.

2. Гольдин И.И. Основные сведения по технической механике. М.: Высшая школа, 1980.

3. Лачуга Ю.Ф. и др. Теория механизмов и машин. М.: Изд. Колосс, 2006.

4. Марченко С.И. Теория механизмов и машин: Ростов н/Д, Феникс, 2003.

5. Мовнин М.С. и др. Основы технической механики. Л.: Изд. «Судостроение», 1970

6. Попов С. А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. Учебное пособие. М.: Высшая школа, 2003.

7. Сапрыкин В.Н. Техническая механика. Ростов н/Д,: Феникс, 2003.

8.Теория механизмов и машин: /К.В. Фролов и др.,Учебник для ВУЗов, М.: Высшая школа, 2003.

 

– Конец работы –

Используемые теги: Техническая, Механика, основы, статики0.091

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ОСНОВЫ СТАТИКИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Основы планирования. Теоретические основы управления проектами. Основы планирования. Планирование проекта в MS Project 7
Использованная литература В В Богданов Управление проектами в Microsoft Project Учебный курс Санкт Петербург Питер г...

КОНСПЕКТ лекций по дисциплине ТМ 2206 Теоретическая механика: Введение в механику. Основные понятия и аксиомы статики
КОНСПЕКТ лекций по дисциплине... ТМ Теоретическая механика... Астана...

Черняков Э.И. Лекции по дисциплине Физические основы электронной техники. Квантовая механика
Черняков Э И Лекции по дисциплине... Физические основы электронной техники Квантовая механика ВВЕДЕНИЕ...

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
На сайте allrefs.net читайте: " ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ"

К практическим работам по дисциплине «Техническая механика»
Областное государственное бюджетное образовательное учреждение... Среднего профессионального образования... Иркутский энергетический колледж...

Теоретические основы фундаментальной естественно-научной подготовки студентов технического вуза
Одна из основных задач, стоящих перед современным образованием, формулируется как воспитание и обучение разносторонне развитой личности. В этой связи возникает несоответствие между реальными требованиями общества и… Ряд авторов отмечают, что процесс усвоения знаний в традиционном обучении фактически не связан с процессом познания в…

Основы квантовой механики и ее значение для химии
Отсюда и роль физического знания для химии. Оно является той школой и той основой, благодаря которой накапливается, осмысливается и перерабатывается… Иногда это удаётся, и тогда возникают впечатляющие картины стройности и… Если же существующие представления бессильны, и в них не вписываются факты, то возникает потребность в дополнении или…

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
На сайте allrefs.net читайте: " ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ"

ОСНОВЫ МЕХАНИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
На сайте allrefs.net читайте: "ОСНОВЫ МЕХАНИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА"

Модуль 1. ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ Тема 1. Основы концепций представления детерминированной физической картины мира
Модуль ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ... Тема Основы концепций представления детерминированной физической картины... Из наблюдений установлять теорию через теорию исправлять наблюдения есть лучший способ к изысканию правды...

0.061
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам