ВОПРОСЫК ЭКЗАМЕНУ ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ
Курс 2 семестр
Гипотезы прочности.
Назначение гипотез. Эквивалентное напряжение. Понятие о гипотезах наибольших нормальных напряжений и наибольших линейных деформаций. Гипотеза наибольших касательных напряжений. Гипотеза энергии формоизменения. Гипотеза Мора. Пределы применимости гипотез и их экспериментальная оценка. Обзор новых гипотез. Применение гипотез прочности к расчёту стержней в общем случае нагружения (при совместном изгибе, растяжении или сжатии и кручении). Понятие о современной трактовке условий равновесия тел с трещинами как основа кинетических гипотез разрушения.
Сложное сопротивление.
Косой изгиб (плоский и пространственный). Определение напряжений, положения нейтральной линии и опасных точек в сечении. Условие прочности. Определение прогибов. Расчет на прочность стержней большой жесткости при совместном изгибе и растяжении или сжатии. Определение напряжений, положения нейтральной линии и опасных точек в сечении. Условие прочности. Внецентренное растяжение или сжатие стержней большой жесткости. Понятие об ядре сечения. Совместное действие изгиба и кручения стержней круглого и прямоугольного поперечного сечения. Анализ напряжённого состояния в точках сечения. Расчет на прочность. Общий случай действия сил на стержни круглого и прямоугольного поперечного сечения. Определение опасных точек в сечении. Расчет на прочность.
Потенциальная энергия деформации. Общий метод определения перемещений стержневых систем.
Потенциальная энергия деформации стержня при произвольном нагружении. Теоремы о взаимности работ и перемещений. Интеграл Мора. Способ Верещагина. Матричная форма записи интеграла Мора.
Расчёт статически неопределимых систем.
Анализ структуры простейших систем. Понятие о степенях свободы и связях. Степень статической неопределимости системы. Метод сил. Канонические уравнения. Выбор основной системы. Расчет статически неопределимых балок и рам. Решение статически неопределимых задач, при растяжении и сжатии методом сил. Использование симметрии системы при расчете статически неопределимых систем. Определение перемещений в статически неопределимых системах. Матричная форма записи расчетных зависимостей метода сил в связи с применением ЭЦВМ.
Продольный и продольно – поперечный изгиб.
Понятие об устойчивых и неустойчивых формах равновесия. Критическая нагрузка. Устойчивость сжатых стержней. Формула Эйлера при различных случаях опорных закреплений и пределы ее применимости. Понятие о потери устойчивости при напряжениях, превышающих предел пропорциональности. Формула Ф.С. Ясинского. Расчет по коэффициентам уменьшения допускаемых напряжений. Понятие об устойчивости плоской формы изгиба. Рациональные сечения сжатых стержней. Понятие о продольно – поперечном изгибе стержней.
Расчёт на динамические нагрузки.
Основные типы динамических нагрузок, действующих на детали машин и элементы конструкций. Расчеты на прочность при заданных инерционных силах. Принцип Даламбера. Элементарная теория удара. Динамический коэффициент при ударе. Крутящий удар. Учет массы упругой системы. Собственные колебания систем с одной степенью свободы. Вынужденные колебания систем с одной степенью свободы. Учет сил сопротивления. Резонанс. Критические скорости вращающихся валов.
Расчёты на прочность при напряжениях, циклически изменяющихся во времени.
Современные представления о прочности материалов при напряжениях, циклически изменяющихся во времени. Механизм усталостного разрушения. Понятие о статической теории усталостного разрушения. Циклы переменных напряжений и их характеристики. Кривые усталости и предел выносливости. Влияние на выносливость концентрации напряжений, состояния поверхности, абсолютных размеров детали, степени асимметрии цикла. Диаграмма предельных напряжений при асимметричных циклах и ее схематизация. Расчеты на прочность при одноосном напряженном состоянии. Выносливость при совместном изгибе и кручении. Коэффициент запаса прочности при переменных напряжениях. Накопление усталостного повреждения и влияние нестационарного нагружения на сопротивление усталости. Закон линейного суммирования повреждений. Понятие об определении долговечности при стационарных и нестационарных переменных напряжениях. Пластические деформации при циклическом деформировании и условия малоциклового разрушения. Понятие о повышении выносливости конструктивными факторами.