ВВЕДЕНИЕ. Сопротивление материалов – наука об инженерных методах расчета элементов машин и сооружений на прочность
Сопротивление материалов – наука об инженерных методах расчета элементов машин и сооружений на прочность, жесткость и устойчивость. Кроме этого в сопротивлении материалов изучаются свойства конструкционных материалов, определяющих способность деталей машин и сооружений сопротивляться действию эксплуатационных нагрузок. Под прочностью понимается способность конструкции, её частей и деталей выдерживать заданную нагрузку без возникновения предельного состояния. Под жёсткостью понимают способность конструкции и её элементов выдерживать заданную нагрузку, не образуя перемещений заданных точек сверх установленных пределов. Устойчивостью называется способность конструкции и её элементов сохранять при действии заданной нагрузки первоначальную форму упругого равновесия. Теоретический материал, изложенный на лекциях и не подкрепленный наглядными представлениями, для студентов носит декларативный характер и плохо ими усваивается. Лабораторные работы позволяют сделать изложенный материал зримым, ощущаемым, что повышает интерес к нему и способствует его пониманию и усвоению. Здесь ещё раз убеждаешься в справедливости народной поговорки – «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». Испытания на растяжение, сжатие, определение основных упругих характеристик различных материалов показывают студентам, что характеристики прочности, пластичности и упругости, которые необходимы для правильного выбора материала и расчета конструкций, можно определить только опытным путем. Эти же лабораторные работы делают зримой связь напряжений и деформаций, раскрывают «тайну» откуда берутся допускаемые напряжения и показывают, как разрушаются пластичный и хрупкий материалы. При расчете конструкций на прочность используются теоретические положения, определяющие законы распределения напряжений в поперечных сечениях и формулы для определения напряжений в их наиболее опасных точках.
Для повышения доверия к теоретическим положениям проводятся лабораторные работы по их опытной проверке при различных видах нагружения. Опытное определение напряжений производится с помощью метода электротензометрии с применением тензорезисторов, поэтому в практикум включена лабораторная работа по освоению основ этого метода. Раскрытие статической неопределимости в сопротивлении материалов производится, как правило, методом сил. В практикум включена лабораторная работа по опытной проверке основных положений этого метода. В этой же работе производится опытная проверка метода Мора, широко применяемого в сопротивлении материалов для определения перемещений. Таким образом, лабораторные работы, включенные в пособие, охватывают основные разделы курса сопротивления материалов и помогают лучше усвоить теоретический материал, помогают разрушить устоявшийся стереотип, что «сопромат – сложный и непонятный предмет». Навыки и знания, полученные при выполнении лабораторных работ, полезны специалистам в различных областях механики, так как испытание материалов и элементов конструкций является неотъемлемой частью производственных процессов.
|
