МеханикаЖивём в геометрическом мире и замечаем всего два явления: покой и движение.

С вопроса почему тела движутся? и почему не движутся? начинается механика. Ответы на эти вопросы составляют предмет механики.

В основе всех ответов лежат Законы Ньютона.Математика является инструментом для их геометрического и символьного

представления.

Второй закон Ньютона(самое красивое математическое определение силы)

1

Cложное движение (всё сложное есть совокупность простого)

Момент пары сил (момент) - вращающее действие

dPM

Момент силы относительно оси (точки)

Третий закон Ньютона

Нигде нет следствий без причин (действие равно противодействию)Третий закон Ньютона

• В каком состоянии находится тело под действием системы сил?

• Как установить движется оно или в покое?

• Ответ

• В каком состоянии находится тело? Силы действуют в плоскости ХУ

Силы внешние

Уравнения состояния покоя (уравнения равновесия, уравнения статики)

Анализ конструкций (систем)Конструкция, машина, механизм, сооружение –

это совокупность элементов взаимодействующих между собой и образующих систему, имеющую соответствующее практическое

назначение.

1.Свободы (степени свободы, число свобод)

Степени свободы

2. Ограничения (связи)Тело в плоском пространстве

Система связанных элементов

3. Реакции в связях

Динамика

Реальные размеры деталей (элементов)

Д О П У С К И и П О С А Д К И(Взаимозаменяемость и технологичность)

ШЕРОХОВАТОСТЬ (качество поверхности профиля)

Механика материалов. Модельные представления.

2. Классификация деформируемых элементов

3. Реальный объект и расчетная схемаРеальный объект без несущественных особенностей называется расчётной схемой

Работа сил и моментов

Вращение

Физические представления о деформируемом материале

Механизм образования деформаций

2. Классификация деформируемых элементов

3. Реальный объект и расчетная схемаРеальный объект без несущественных особенностей называется расчётной схемой

4. Внутренние силы• «Напряжение» – количественная мера внутренних сил, определяет их

интенсивность (величина отнесённая к единице площади).

5. «Внутренние силовые факторы»Интегральное (результирующее) представление внутренних сил

6. «Перемещения» и «Деформации»

Виды деформирования

Требования к конструкциям.Природные ресурсы должны использоваться рационально.

Соответственно, от конструкций требуется надёжность и экономичность.

Основная задача – обеспечение оптимального баланса между ними.

• Экономичность определяют: 1. стоимость материалов,

2. стоимость изготовления,

3. затраты на эксплуатацию.

Надёжность определяют:

1. Прочность,

2. Жесткость,

3. Выносливость,

4. Устойчивость.

(долговечность, безотказность,

ремонтопригодность, сохраняемость)

Определения

• Прочность – способность материалов сопротивляться необратимым изменениям и разрушению.

Пластичность – способность материала получать большие остаточные изменения (деформации), не разрушаясь.

Хрупкость - свойство противоположное пластичности.

Упругость – способность твёрдых тел восстанавливать свои первоначальные размеры и форму после устранения внешних сил.

Элементы в конструкциях должны сопротивляться упруго.

• Жесткость – способность элементов конструкций и конструкций в целом сопротивляться чрезмерным (большим) геометрическим упругим изменениям.

• Выносливость – способность материалов сопротивляться усталостному разрушению и ползучести.

Усталость – разрушение материалов под действием переменных напряжений.

Ползучесть – изменение во времени деформаций и напряжений при неизменной нагрузке (наблюдается при повышенных температурах)

• Устойчивость – способность элементов конструкций и конструкций в целом сохранять предусмотренную (заданную) геометрию деформирования.

Примеры усталости и потери устойчивости

Коэффициент запаса