Светашков А.А.

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

А.А.СВЕТАШКОВ, К.Н.ЦУКУБЛИНА

Рекомендовано в качестве учебного пособия

Редакционно-издательским советом

Томского политехнического университета

Издательство

Томского политехнического университета

УДК 539.3.8

ББК 30.121

C20

С20 Сопротивление материалов: конспект лекций /А.А. Светашков, К.Н.Цукублина. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 96 с.

В конспекте лекций в краткой доступной, но достаточно строгой форме изложены основные разделы классического курса «Сопротивления материалов». Теоретический материал сопровождается примерами расчетов, что позволяет студентам самостоятельно освоить предмет

Предназначено для студентов ИГНД, обучающихся по специальностям: «090600 « Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», 090800 « Бурение нефтяных и газовых скважин», 090700 «Проектирование, сооружение и эксплуатация нефтегазопроводов и нефтехранилищ»

УДК 539.3.8

ББК 30.121

Рецензенты

Доктор физ.-мат.наук, профессор ТГАСУ
В.Н. Барашков

Доктор физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник

НИИ ПМ ТГУ

В.Ф.Толкачев

© Светашков А.А., Цукублина К.Н.., 2009

© Томский политехнический университет, 2009

© Оформление. Издательство Томского
политехнического университета, 2009

Лекция 1. Введение. 5

1.1 Наука о сопротивлении материалов. 5

1.2 Модель объекта исследования. 6

1.3 Схематизация геометрии объекта расчёта (модели формы) 6

1.4 Допущения о характере деформации. 8

1.5 Классификация внешних сил. 9

1.6 Внутренние усилия. Виды нагружений. 11

1.7 Напряжения. 12

1.8 Перемещения и деформации. 13

Лекция 2. Растяжение, сжатие. 15

2.1 Определение внутренних усилий. 15

2.2 Напряжение в поперечном сечении растянутого стержня. 16

2.3 Деформации и перемещения при растяжении, сжатии. 18

2.4 Связь между напряжением и деформацией. 19

2.5 Учёт влияния собственного веса. 21

2.6 Расчёт статически неопределимых систем. 22

2.7. Испытание на растяжение. Определение характеристик прочности 24

2.8 Определение допускаемых напряжений. 27

2.9 Определение характеристик пластичности. 28

Лекция3. Сдвиг, срез, смятие. 29

3.1 Напряжения и деформации. 29

3.2 Практические расчеты на срез и смятие. 30

Лекция 4. Геометрические характеристики плоских сечений 33

4.1 Виды геометрических характеристик. 33

4.2 Общие свойства геометрических характеристик. 35

4.3 Моменты инерции простейших геометрических фигур. 36

4.4 Моменты сопротивления. 37

4.5 Зависимость между моментами инерции относительно параллельных осей, одна их которых центральная. 38

4.6 Главные оси и главные моменты инерции сечения. 39

Лекция 5. Кручение. 42

5.1 Распределение касательных напряжений при кручении. 42

5.2 Связь между касательным напряжением и внутренним крутящим моментом 44

5.3 Условие прочности при кручении. 47

5.4 Построение эпюр угловых перемещений при кручении. 47

5.5 Условие жесткости при кручении. 48

Лекция 6. Изгиб. 49

6.1 Классификация нагрузок, производящих изгиб. 50

6.2 Понятие об изгибающем моменте и перерезывающей силе. 50

6.3 Правило знаков для Q, M.. 51

6.4 Зависимость между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью погонной нагрузки (теоремы Журавского) 52

6.5 Нормальные напряжения при чистом изгибе. 53

6.6 Связь между нормальным напряжением
и изгибающим моментом. 55

6.7 Условие прочности при изгибе. 58

6.8 Определение касательных напряжений. 58

6.9 Деформации и перемещения при изгибе. 62

6.10 Метод начальных параметров. 63

6.11 Условие жесткости при изгибе. 65

Лекция 7. Теория напряженного состояния.. 66

7.1 Исследование напряженного состояния при растяжении. 66

7.2 Плоское напряженное состояние. 68

7.3 Деформации при объемном напряженном состоянии. Обобщенный закон Гука 72

7.4 Потенциальная энергия упругой деформации. 73

7.5 Проверка прочности в общем случае сложного напряженного состояния. Теории прочности. 74

Лекция 8. Действие динамических нагрузок.. 78

8.1 Равноускоренное движение. 78

8.2 Определение перемещений и напряжений при ударе. 79

8.3 Колебания упругих систем. 82

8.4 Собственные колебания без затухания. 83

8.5 Собственные колебания с затуханием. 84

8.6 Вынужденные колебания. Резонанс. 85

Лекция 9. Продольный изгиб (устойчивость сжатых стержней) 87

9.1 Задача Эйлера определения критической силы.. 87

9.2 Влияние способов закрепления стержня. 87

9.3 Предел применимости формулы Эйлера. 87

9.4 Практическая формула расчета на устойчивость. 87

9.5 Рациональные формы сечений. 87