Механика материалов и конструкций

Купить бумажную книгу и читать

Название: Механика материалов и конструкций

Автор: Окопный Ю.А., Радин В.П., Чирков В.П.

Издательство: Машиностроение

Год: 2001

ISBN: 5-217-02974-9

Страниц: 408

Формат: PDF

Размер: 24.5 Mb

Язык: Русский

Изложены современные методы расчета, обеспечивающие высокие показатели механической надежности, долговечности и безопасности инженерных конструкций, узлов и элементов оборудования.

Рассмотрены задачи прочности, устойчивости и колебаний стержней, элементы теории пластин и оболочек, циклической и длительной прочности, трещиностойкости.

Для студентов специальностей машиностроительного профиля, инженерно-технических работников, занимающихся вопросами обеспечения прочности в различных областях техники.

Сожержание:

Предмет курса "Механика материалов и конструкций"

Модели и расчетные схемы конструкций.

Основные гипотезы механики материалов и конструкций.

Основные понятия теории надежности конструкций

Общие сведения.

Расчетные нагрузки и коэффициенты запаса.

Расчеты по допускаемым нагрузкам и по допускаемым напряжениям.

Основы механики материалов

Понятие о напряжениях и деформациях.

Напряженное состояние в точке. Тензор напряжений.

Свойства тензора напряжений. Главные напряжения.

Плоское напряженное состояние.

Тензор деформаций.

Упругость и пластичность. Закон Гука.

Потенциальная энергия упругой деформации.

Основы теории прочности.

Критерии текучести и хрупкого разрушения.

Механические характеристики конструкционных материалов

Механические состояния деформируемых тел.

Диаграммы упругопластического деформирования конструкционных материалов.

Влияние различных факторов на механические характеристики конструкционных материалов.

Композиционные материалы.

Растяжение (сжатие) призматических стержней.

Метод сечений. Внутренние силовые факторы в поперечных сечениях стержня.

Представление внутренних силовых факторов в интегральной форме.

Напряжения при растяжении (сжатии) призматических стержней. Расчет на прочность.

Понятие о концентрации напряжений. Принцип Сен-Венана.

Определение деформаций и перемещений.

Дифференциальное уравнение осевой деформации прямолинейного стержня.

Напряженное состояние при растяжении (сжатии).

Потенциальная энергия упругой деформации при растяжении (сжатии).

Способы определения усилий в статически определимых фермах.

Изгиб призматических стержней

Классификация видов изгиба стержней.

Дифференциальные зависимости между внутренними силовыми факторами и внешней нагрузкой при прямом поперечном изгибе.

Прямой чистый изгиб призматического стержня.

Прямой поперечный изгиб призматического стержня.

Рациональные формы поперечных сечений при изгибе.

Понятие о составных балках.

Дифференциальное уравнение прямого поперечного изгиба призматического стержня.

Применение метода начальных параметров для интегрирования дифференциального уравнения упругой кривой.

Расчет балок, лежащих на упругом основании.

Кручение стержней

Напряжения и деформации при кручении призматических стержней кругового поперечного сечения.

Расчет валов.

Расчет цилиндрических винтовых пружин с малым углом подъема витков.

Кручение стержней некругового сечения.

Сложные виды деформаций

Принцип независимости действия сил и границы его применения.

Косой изгиб призматического стержня.

Сочетание косого изгиба и растяжения (сжатия) призматического стержня.

Сочетание изгиба и кручения призматического стержня.

Вариационные методы расчета конструкций

Виртуальная работа, обобщенные силы и обобщенные перемещения.

Потенциальная энергия упругой деформации.

Принцип виртуальных перемещений. Вариационный принцип Лагранжа.

Энергетические теоремы.

Определение перемещений. Формула Максвелла - Мора.

Вариационные методы Релея - Ритца и Бубнова - Галеркина.

Метод конечных элементов.

Статически неопределимые системы

Классификация стержневых систем.

Степень статической неопределимости.

Особенности статически неопределимых систем.

Канонические уравнения метода сил.

Последовательность расчета статически неопределимых систем по методу сил.

Многопролетные неразрезные балки. Уравнение трех моментов.

Использование симметрии статически неопределимых систем.

Прочность при напряжениях, переменных во времени

Механизм усталостного разрушения.

Характеристики сопротивления усталости.

Факторы, влияющие на сопротивление усталости.

Прочность при регулярном многоцикловом нагружении.

Расчеты на прочность при малоцикловом нагружении.

Основы механики разрушения

Общие сведения о прочности конструкций и механике разрушения.

Напряжения и перемещения в окрестности трещин.

Критерии хрупкого разрушения Гриффитса - Ирвина.

Критерии разрушения при наличии пластических зон у трещин.

Понятие о накоплении повреждений. Линейное правило суммирования повреждений.

Пластины и оболочки

Предпосылки теории изгиба пластин и оболочек.

Изгиб пластин.

Методы расчета прямоугольных пластин.

Осесимметричный изгиб круговых и кольцевых пластин.

Безмоментная теория тонкостенных оболочек вращения.

Осесимметричная деформация круговых цилиндрических оболочек.

Краевой эффект в круговой цилиндрической оболочке.

Толстостенные цилиндры и вращающиеся диски

Осесимметричная деформация толстостенных цилиндров. Задача Ламе.

Составные цилиндры.

Температурные напряжения в толстостенных цилиндрах.

Вращающиеся диски.

Расчет конструкций по предельному состоянию

Понятие о предельном состоянии конструкций. Предельная нагрузка.

Расчеты при растяжении (сжатии).

Упругопластический изгиб стержней.

Упругопластическое кручение стержня кругового поперечного сечения.

Предельное состояние толстостенных труб.

Устойчивость элементов конструкций

Основные понятия теории упругой устойчивости.

Устойчивость прямолинейного стержня при продольном сжатии. Формула Эйлера.

Расчеты на устойчивость за пределами упругости.

Энергетический метод решения задач устойчивости.

Динамика систем с сосредоточенными параметрами

Основные понятия теории колебаний.

Свободные колебания систем с конечным числом степеней свободы.

Установившиеся вынужденные колебания.

Учет рассеяния энергии при колебаниях.

Динамика элементов конструкций

Уравнения колебаний систем с распределенными параметрами.

Свободные колебания стержней и пластин.

Методы нахождения собственных частот и форм колебаний.

Вынужденные колебания.