Что такое техническая механика это

Что такое техническая механика это

Теоретическая механика – наука об общих законах механических взаимодействий между материальными телами, а также об общих законах движения тел по отношению друг к другу.

Механическое взаимодействие между материальными телами является простейшим и одновременно самым распространенным видом взаимодействия между физическими объектами. Механическое движение, будучи самым простым видом движения, является фундаментальным свойством материи.

Основные разделы теормеха

Теоретическая механика, преподаваемая в техническом вузе, содержит три раздела: кинематику, статику и динамику.

  1. Кинематика – часть механики, в которой изучаются зависимости между величинами, характеризующими состояние движения систем, но не рассматриваются причины, вызывающие изменение состояния движения.
  2. Статика – это учение о равновесии совокупности тел некоторой системы отсчета.
  3. Динамика – часть механики, в которой рассматривается влияние сил на состояние движения систем материальных объектов.

Объекты и цель изучения

Целью изучения дисциплины «Теоретическая механика» является формирование необходимой базы знаний для изучения других технических дисциплин по профилю будущей профессиональной деятельности, таких как сопротивление материалов и теория механизмов и машин.

В разделах теоретической механики изучаются общие законы движения и равновесия материальных систем; исследуются простейшие логические модели, на которые могут быть разложены объекты техники и природы, дается научный метод познания законов механического движения систем.

Задачи курса теоретической механики

Задачами курса теоретической механики являются:

  • выработка практических навыков решения задач механики путем изучения методов и алгоритмов построения математических моделей движения или состояния рассматриваемых механических систем, а также методов исследования этих математических моделей;
  • воспитание естественнонаучного мировоззрения на базе изучения основных законов природы и механики.

Учебные материалы по теормеху

На нашем сайте Вы можете просмотреть и использовать для изучения курса теоретической механики следующие учебные материалы:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет

архитектуры и строительства» (ПГУАС)

КРАТКИЙ КУРС В ПРИМЕРАХ И ЗАДАЧАХ

Рекомендовано Редсоветом университета в качестве учебного пособия для студентов,

обучающихся по направлению 08.04.01 «Строительство»

УДК 539.3/6(075.8) ББК 30.121я73

Рецензенты: главный конструктор ОАО «Приволжское КБ», кандидат технических наук, доцент В.М. Машин; зав. кафедрой «Строительные конструкции» доктор технических наук, профессор Н.Н. Ласьков (ПГУАС)

Авторы: С.В. Бакушев, доктор технических наук, профессор; В.П. Волков, кандидат технических наук, доцент; А.Е. Евсеев, кандидат технических наук, доцент;

В.В. Зернов, кандидат технических наук, доцент; Д.С. Саденко, кандидат технических наук, доцент; С.Н. Палювина, кандидат технических наук, доцент;

С.Ф. Подшивалов, кандидат технических наук, доцент; В.Д. Тихомиров, кандидат технических наук, доцент;

В.В. Черячукин, кандидат технических наук, профессор

Техническая механика. Краткий курс в примерах и задачах: Т38 учеб. пособие / С.В. Бакушев [и др.]. – Пенза: ПГУАС, 2014 –

Дается описание контрольных работ, сопровождающихся кратким изложением теории и подробными примерами их выполнения.

Учебное пособие подготовлено на кафедре «Механика» и предназначено для студентов, изучающих курс «Техническая механика», обучающихся по направлению 08.04.01 «Строительство», очной и заочной форм обучения. Также может быть полезным студентам, изучающим курс «Сопротивление материалов» и исследующим вопросы расчёта элементов зданий и сооружений на прочность, жесткость и устойчивость.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, 2014

Курс техническая механика является вводным в сложную и мноK гогранную науку о механическом поведении стержней, основных элементов строительных конструкций под действием внешних силоK вых, деформационных и температурных воздействий. Начальные свеK дения о прочности и жёсткости стержней, методы и приёмы опреK деления их предельного состояния, оценка их безопасной работы – всё это и составляет содержание курсов техническая механика и сопротивление материалов. Техническая механика изучает в основном механическое поведение стержней при различных видах их деформиK рования: осевом растяженииKсжатии, кручении, изгибе, сложном сопротивлении. В курсе техническая механика рассматриваются вопросы устойчивости, прочности при динамических и знакопеременK ных нагрузках и так далее. Каждый вид сопротивления имеет свою спеK цифику и в методике оценки несущей способности, и в методике расK чёта на прочность и жёсткость. Вместе с тем, казалось бы, разрозK ненные разделы курса внутренне объединены общей идеей и общим подходом к построению методов расчёта конструкций. Всё это обусK ловило необходимость написания для студентов направления 08.04.01 «Строительство» учебного пособия, в котором сочетались бы теоретиK ческие сведения об основных идеях и методах расчёта строительных конструкций, задания для контрольных работ и практические рекоменK дации с подробными примерами их выполнения.

Читайте также:  Мак бук 2017 года

Книга написана авторским коллективом кафедры «Механика» и явилась результатом обобщения опыта работы со студентами обучаK ющимися по направлению 08.04.01 «Строительство», очной и заочной форм обучения. Предисловие, введение и заключение написаны БакуK шевым С.В., задачи 1 и 4 – кандидатом технических наук, доцентом Палювиной С.Н., задачи 2 и 3 – кандидатом технических наук, доценK том Волковым В.П., задача 5 – кандидатом технических наук, доцентом Подшиваловым С.Ф., задача 6 – кандидатом технических наук, доцентом Зерновым В.В., задача 7 – кандидатом технических наук, доцентом Тихомировым В.Д., задача 8 – кандидатом технических наук, доцентом Евсеевым А.Е., задача 9 – кандидатом технических наук, профессором Черячукиным В.В., задача 10 – кандидатом технических наук, доцентом Саденко Д.С.

Объединение в одной книге всех заданий по курсу техническая механика позволит студентам очной и заочной форм обучения поK лучить сведения о методах расчета на прочность, жёсткость и усK тойчивость стержней, основных элементов строительных конструкций, привести знания в стройную систему, а значит, стать более грамотными специалистами.

Техническая механика – это наука о механическом поведении твердых деформируемых тел при действии на них силовых, темK пературных и других нагрузок. Техническая механика изучает вопросы подбора геометрических размеров поперечного сечения стержней – основных элементов строительных конструкций из условия полной надёжности работы и наибольшей дешевизны конструкции.

В курсе техническая механика в основном изучается механическое поведение стержней, то есть твёрдых тел, два геометрических размера которых существенно меньше третьего размера. Механическое поведение пластин, оболочек, массивных тел изучается в курсе теории упругости.

Расчёт любой конструкции начинается с построения её расчетной схемы. При этом вводятся различные упрощения и схематизации, касающиеся характера действия нагрузок, условий опирания, типов конструктивных элементов и т.д. Эти упрощения должны быть таковы, чтобы расчетная схема отражала всё наиболее существенное для характера работы данной конструкции и не содержала второстепенных факторов, мало влияющих на результаты ее расчета. Расчетная схема – это упрощенная схема конструкции, с какой либо точностью отра жающая ее действительную работу . Для одной и той же конструкции могут быть приняты, вообще говоря, различные расчетные схемы в зависимости от тех или иных требований предъявляемых к расчету.

Основные определения и понятия технической механики.

1. Теоретическая механика – это наука о равновесии тел в пространстве, о системах сил, и о переходе одной системы в другую.

2. Сопротивление материалов – наука о расчетах конструкций на прочность, жесткость и устойчивость.

3. Детали машин – это курс, изучающий назначение, классификацию и основы расчета деталей общего типа.

Механические движения – это изменение положения тела в пространстве и во времени.

Материальная точка – это тело, формами и размерами которого можно пренебречь, но которое обладает массой.

Абсолютно твердое тело – это тело, у которого расстояние между любыми двумя точками остается неизменным при любых условиях.

Сила – мера взаимодействия тел.

Сила – векторная величина, которая характеризуется:

1. точкой приложения;

2. величиной (модулем);

1. Изолированная точка – это материальная точка, которая под действием сил движется равномерно прямолинейно, либо находится в состоянии относительного покоя.

2. две силы равны, если они приложены к одному телу, действуют вдоль одной прямой и направлены в противоположные стороны, такие силы называются уравновешивающими.

3. Не нарушая состояния тела к нему можно приложить или от него отбросить уравновешивающую систему сил.

Следствие: всякую силу можно переносить вдоль линии её действия, не изменяя действия силы на данное тело.

4. Равнодействующая двух сил приложенных в одной точке, приложена в той же точке и является по величине и направлению диагональю параллелограмма, построенных на данных силах.

5. Всякому действию есть равное по величине и направлению противодействие.

Связи и их реакции.

Свободное тело – это такое тело, перемещение которого в пространстве ничего не меняет.

Те тела, которые ограничивают перемещение выбранного тела называются связями.

Силы, с которыми связь удерживают тело называются реакциями связей.

При решении задач мысленно связи отбрасываются и заменяются реакциями связей.

1. Связь в виде гладкой поверхности

3. Связь в виде жесткого стержня.

4. Опора в точке или опора углу.

5. Шарнирно подвижная опора.

Читайте также:  Сколько стоят звонки в одноклассниках

6. Шарнирно неподвижная опора.

Система сил – это совокупность.

Сходящиеся Параллельные Сходящиеся Параллельные

Плоская система сходящихся сил.

Плоская система сходящихся сил – это система сил линии действия, которых сходятся в одной точке называются сходящимися.

Пусть дана система сходящихся сил F1, F2, F3, линии, действия которых сходятся в точке О. для того, чтобы заменить эту систему сил равнодействующей силой необходимо:

1. Перенести силы в точку О (на основании следствия из аксиом).

2. Почленно сложить вектора сил (на основании аксиомы 4). Равнодействующая всегда направлена из начала первого вектора в конец последней. В результате векторного сложения образуется силовой многоугольник.

Плоская система сходящихся сил имеет два условия равновесия:

1. Геометрическое условие: плоская система сходящихся сил находится в равновесии, если силовой многоугольник замкнут, т. е. равнодействующая равна нулю.

2. Аналитическое условие: плоская система сходящихся сил находится в равновесии если алгебраические суммы проекций всех сил системы на оси х и у равны нулю.

Пара сил – это система двух равных сил, лежащих на параллельных прямых и направленных в противоположные стороны.

Действие пары на тело определяется моментом на пару.

Момент – это произведение модуля силы на плечо.

Плечо – кратчайшее расстояние между линиями действия силы.

Если пара поворачивает плечо по ходу часовой стрелки, то момент считается положительным, а если против хода, то отрицательным.

Пара сил обладает свойствами:

1. не нарушая действия пары на тело можно её переносить в любую точку плоскости.

2. Две пары сил являются эквивалентными, если их моменты равны.

Система пар сил находится в равновесии, если сумма моментов всех пар системы равно нулю.

Произвольная плоская система сил.

Момент силы относительно точки.

Плечо – это кратчайшее расстояние от выбранной точки до линии действия силы.

Момент силы относительно точки может быть равен нулю, если сила проходит через выбранную точку.

Между моментом пары и моментом силы есть разница: момент пары есть величина постоянная, а момент силы относительно точки по знаку зависит от выбора точки.

Три формы равновесия произвольной плоской системы сил.

1. Произвольная плоская система сил находится в равновесии, если алгебраические суммы проекций всех сил на оси х и у равны нулю, а также равна нулю сумма моментов всех сил относительно любой точки.

2. Произвольная плоская система сил находится в равновесии, если алгебраические суммы проекций всех сил на одну из осей х или у равна нулю, а также, если равны нулю алгебраические суммы моментов всех сил относительно любых двух точек.

3. Произвольная плоская система сил находится в равновесии, если алгебраические суммы моментов всех сил относительно любых трех точек, не лежащих на одной прямой.

Пространственная система сил.

Пространственная система сил – это система сил, как угодно расположенных в пространстве.

Суммой трех сил, сходящихся в одной точке является сила по величине и направлению, совпадающая с диагональю параллелепипеда, построенного на заданных силах.

Момент силы относительно оси равен произведению модуля силы на кратчайшее расстояние от выбранной оси до линии действия силы.

Момент может равняться нулю, если:

1. Сила лежит на выбранной оси.

2. Сила пересекает выбранную ось.

3. Сила параллельна оси.

При приведении пространственной системы сил к точке, её можно заменять на эквивалентную систему с главным вектором и главным моментом.

Главный вектор – это геометрическая сумма всех сил системы.

Главный момент – это сумма моментов, компенсирующих пар.

Пространственная система сил находится в равновесии, если алгебраические суммы проекций всех сил на оси x, y, z равны нулю, а также равны нулю моменты всех сил относительно этих же осей.

Кинематика изучает виды движения.

Плоско – параллельное движение.

Плоско – параллельное движение – это такое движение, при котором фигура полученная пересечением данного тела с выбранной плоскостью остается параллельной самой себе за все время движения.

При плоско – параллельном движении всегда существует точка, абсолютная скорость которой в данный момент времени равна нулю. Каждый последующий момент – это будет другая точка.

Динамика изучает виды движения тела в зависимости от приложенных сил.

1. всякая изолированная точка находится в состоянии относительного покоя, или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока приложенные силы не выведут её из этого состояния.

Читайте также:  Как включить сканер на ноутбуке

2. Ускорение тела прямопропорциональных действующей на тело силе.

3. Если на тело действует система сил, то его ускорение будет складываться из тех ускорений, которые бы тело получало от каждой силы в отдельности.

4. Всякому действию есть есть равное по величине и противоположно направлению противодействие.

Центр тяжести – это точка приложения силы тяжести, при повороте тела центр тяжести не меняет своего положения.

Сила инерции – всегда направлена в противоположную сторону ускорению и приложена к связи.

При равномерном движении, т. е. когда а=0 сила инерции равна нулю.

При криволинейном движении раскладывается на две составляющие: на нормальную силу и на касательную.

Метод кинематики: условно прикладывают к телу силу инерции можно считать, что внешние силы реакции связей и сила инерции образуют уравновешенную систему сил. F+R+Pu=0

Трение делится на два вида: трение скольжения и трение качения.

Законы трения скольжения:

1. Сила трения прямопропорциональной нормальной реакции опоры и направлена вдоль соприкасающихся поверхностей в противоположную сторону движению.

2. Коэффициент трения покоя всегда больше коэффициента трения движения.

3. Коэффициент трения скольжения зависит от материала и физически – механических свойств трущихся поверхностей.

Трение приводит к снижению срока службы деталей к их износу и нагреву. Для того, чтобы этого избежать необходимо вести смазку. Повысить качество обработки поверхности деталей. В трущихся местах применять другие материалы.

4. По возможности заменить трение скольжения трением качения.

Сопротивление материалов – это наука, изучающая методы расчета конструкций на прочность, жесткость и устойчивость.

Прочность – это способность конструкции выдерживать заданную нагрузку в течение срока службы без разрушения и появления остаточных деформаций.

Жесткость – это способность конструкции сохранять первоначальную форму упругого равновесия.

Устойчивость – это способность конструкции сохранять первоначальную форму упругого равновесия.

Все тела разделены на 3 группы:

1. Брус – это тело, один из размеров которого (длина) во много раз больше двух других.

2. Оболочка – это тело, один из размеров которого (толщина) во много раз больше двух других.

3. Массив – это тела, все размеры которого равны.

1. По характеру действия:

2. По способу приложения:

Мысленно разрезаем нагруженный силами груз, для того, чтобы определить внутренние силовые факторы, для этого отбрасываем одну часть груза. Заменяем межмолекулярную систему сил эквивалентной системой с главным вектором и главным моментом. При разложении главного вектора и главного момента по осям x, y, z. устанавливаем вид деформации.

Внутри сечения бруса может возникать внутри силовых факторов, если возникает сила N (продольная сила), то брус растянут или сжат.

Если возникает Мк (крутящий момент) то деформация кручения, сила Q (поперечная сила) то деформация сдвига среза или изгиба. Если возникает Мих и Миz (изгибающий момент) то деформация изгиба.

Метод сечения позволяет определить напряжение в сечении груза.

Напряжение – это величина, показывающая, сколько нагрузки приходится на единицу площади сечения.

Эпюра – это график изменения продольных сил, напряжений, удлинений, крутящих моментов и т. д.

Растяжение (сжатие) – это такой вид деформации, при котором в поперечном сечении бруса возникает только продольная сила.

Правила знаков для нагрузки.

Если нагрузка направлена от сечения бруса, то продольная сила будет равна ей со знаком «плюс», если нагрузка направлена к сечению, то продольная сила будет со знаком «минус».

В пределах упругих деформаций нормальное напряжение прямо – пропорционально продольным деформациям.

Е – модуль Юнка, коэффициент, который характеризует жесткость материала при напряжениях, зависит от материала, образца из справочных таблиц.

Нормальное напряжение измеряется в Паскалях.

Расчет на прочность.

np – расчетный коэффициент запаса прочности.

[n] – допустимый коэффициент запаса прочности.

бmax – расчет максимального напряжения.

Кручение – такой вид деформации, при котором в поперечном сечении бруса возникает только один внутренний силовой фактор – крутящий момент. Кручению повергаются валы, оси. И пружины. При решении задач строятся эпюры крутящих моментов.

Правило знаков для крутящих моментов: Если вращающий момент поворачивает вал со стороны сечения по ходу часовой стрелки, то крутящий будет ему равен со знаком +, против – со знаком -.

Ссылка на основную публикацию
Что такое селфи википедия
Се́лфи (англ. selfie , от «self» — сам, себя; русские эквиваленты — «себя́шка», «самостре́л» — считаются просторечными [1] ) —...
Что делать если завис телефон андроид
Что делать, если завис Андроид и не реагирует не на что? В этой статье мы посмотрим четыре простых способа как...
Что дают за рейтинговые бои
В кои-то веки разработчики решили прислушаться к мнению игроков и ввести в Варфейс рейтинговые матчи. Теперь каждый игрок, достигший 26...
Что такое серийный номер продукта
Все варианты «товарных» EPC, без исключения, имеют в себе поле для хранения серийного номера того конкретного объекта (товара или упаковки),...
Adblock detector