Механика материалов - Зозуля В.В.
ISBN 966-610-055-Х
Скачать (прямая ссылка):
теории изгиба и устойчивости стержней внес академик Петербургской
академии наук Леонард Эйлер (1707-1783).
В значительной степени развитию механики материалов содействовали работы
Д.Бернулли, НГКулона, О.Коши, Г.Ляме, А.Лява, Дж.Максвелла, С.Пуассона,
Б.де Сен-Венана, Л.Пранд-тля, Т .Кармана, Г.Надай, ККастильяно, О.Мора и
др.
В России первые исследования в области механики материалов были проведены
в 40-х годах 18 века. Великий русский ученый М.В.Ломоносов в 1752 г.
создал первые в России приборы для определения твердости камней и машины
для испытания цепей на прочность. Понятие твердости М.ВЛомоносов связывал
с внутренними силами сцепления между частицами тела.
14
Широкое развитие строительства железных дорог и железнодорожных мостов
значительно ускорило развитие технических наук. В этот период всеобщее
признание получают труды выдающегося русского ученого Д.И.Журавского
(1821-1891).
Первая русская научная школа експериментального исследования свойств
материалов была создана проф.Н.А.Беле-любским - вице-президентом
международного общества по испытанию материалов. Он создал первую в
России лабораторию для испытания механических свойств материалов.
Большое значение для развития инженерных знаний в нашей стране имела
деятельность проф. В. Л.Кирпичева, основавшего Харьковский и Киевский
политехнические институты. Он был первым заведующим кафедрами
сопротивления материалов этих институтов. Его труды по механике и
сопротивлению материалов, а также изданный в 1898г. первый в России
учебник по механике материалов в значительной степени способствовали
образованию научной школы в области вопросов прочности машин и
строительных сооружений.
Целая эпоха в развитии механики материалов связана с именем
С.П.Тимошенко. Он был заведующим кафедрой сопротивления материалов
Киевского политехнического института, основателем и первым директором
Института механики, который сейчас носит его имя. Написанные им учебники
и монографии получили всемирную известность.
В наше время происходит дальнейшее развитие науки о механике материалов.
Развитие ракетостроения, атомной энергии и освоение космического
пространства выдвигают новые, более интересные и трудные задачи, в
решение которых большой вклад внесли В.В.Болотин, Н.М.Беляев, В.З.Власов,
А.Н.Гузь,
Н.Н.Давиденков, А.Н.Динник, А.А.Ильюшин, В.Н.Корноухов
Н.И.Мусхелишвили, Н.И.Новожилов, И.А.Одинг, П.Ф.Папкович, Г.О.Писаренко,
С.Д.Пономарев, Ю.Н.Работнов, И.М.Рабинович, С.В.Серенсен, А.Ф.Смирнов,
В.И.Феодосьев и др.
15
1.3 Расчетная схема. Типовые формы элементов инженерных сооружений
Реальные объекты - машины и инженерные сооружения в процессе эксплуатации
подвергаются воздействию многочисленных силовых и температурных факторов.
Однако не все из них оказывают одинаковое влияние на прочность реального
объекта. Для упрощения расчета факторы, оказывающие несущественное
влияние на прочность реального объекта, обычно не учитываются. Поэтому в
механике материалов выполняется расчет не реальных объектов, а их
расчетных схем.
Реальный объект, освобожденный от несущественных особенностей и
приведенный к упрощенным типовым геометрическим формам, а также
идеализации материала и внешних воздействий, называется расчетной схемой.
В зависимости от поставленной задачи и требуемой точности расчета для
одного и того же объекта можно составить несколько расчетных схем. С
другой стороны, одной расчетной схеме могут соответствовать разные
реальные объекты. Последнее обстоятельство позволяет проведя исследование
для одной расчетной схемы, получить решение целого класса реальных задач.
Чрезвычайно важным моментом при выборе расчетной схемы является переход
от реальных геометрических форм элементов конструкции к упрощенным
типовым формам. Несмотря на большое разнообразие конструкций элементов,
составляющих машины и сооружения, с геометрической точки зрения их можно
объединить в несколько основных форм: брус или стержень, пластина,
оболочка и массив.
Стержнем называется тело, у которого один размер (длина) значительно
больше двух других (поперечных) размеров. Линия, соединяющая центры
тяжести поперечных сечений стержня является его осью. Сечение стержня
называется поперечным, если оно расположено перпендикулярно к оси
стержня. В зависимости от формы оси стержни бывают прямые, ломаные и
кривые. Стержни, у которых поперечные сечения остаются постоянными по
всей длине, называются призматическими (рис. 1.1).
16
h
прямой стержень
кривой
стержень переменного сечения
Рис.1.1
Оболочкой называется тело, ограниченное криволинейными поверхностями, у
которого один размер (толщина) значительно меньше двух других размеров
(длины и ширины). Поверхность, которая делит толщину оболочки на равные
части, называется срединной поверхностью (рис. 1.2).
Оболочка, срединная поверхность которой является плоской называетея
пластинкой (рис.1.3).
Тела, у которых все три размера являются величинами одного порядка,
