Ceea ce se referă la mecanica unui corp solid deformabil. Conceptele de bază ale mecanicii corpului solid deformabil
Mecanica deformabilă solid - Știința în care legile echilibrului și mișcarea corpurilor solide sunt studiate în condițiile deformării lor sub diferite influențe. Deformarea solidului este că dimensiunile și forma acestuia sunt schimbate. Cu această proprietate a corpurilor solide ca elemente ale structurilor, structurilor și motorii inginerului este constant găsit în el activități practice. De exemplu, tija sub acțiunea forțelor de tracțiune este extinsă, fasciculul încărcat de sarcina transversală este îndoită etc.
În acțiunea încărcăturilor, precum și a efectelor termice în solide, apar forțe interne care caracterizează rezistența corpului de deformare. Forțele interne legate de zona unității sunt numite tensiuni.
Studiul stărilor intense și deformate ale solidelor sub influențe diferite este principala sarcină a mecanicii corpului solid deformabil.
Rezistența materialelor, teoria elasticității, teoria plasticității, teoria creepului este secțiunile mecanicii corpului solid deformabil. În construcția tehnică, în special, universitățile aceste secțiuni sunt aplicate și servesc la dezvoltarea și justificarea metodelor de calculare a structurilor și structurilor de inginerie puterea, rigiditatea și stabilitate. Soluția corectă a acestor sarcini este baza pentru calcularea și proiectarea structurilor, mașinilor, mecanismelor etc., deoarece asigură fiabilitatea pe întreaga perioadă de funcționare.
Sub putere De obicei, este înțeles că abilitatea funcționării în siguranță a structurii, a structurilor și a elementelor lor individuale, care ar exclude posibilitatea distrugerii lor. Pierderea (epuizarea) de rezistență este prezentată în fig. 1.1 Cu privire la exemplul distrugerii fasciculului sub vigoare R.
Procesul de epuizare a rezistenței fără a schimba proiectarea structurii sau forma echilibrului său este, de obicei, însoțită de o creștere a fenomenelor caracteristice, cum ar fi apariția și dezvoltarea fisurilor.
Stabilitate Design - Este capacitatea sa de a menține până la distrugerea formei inițiale de echilibru. De exemplu, pentru o tijă din fig. 1.2, dar Până la o anumită valoare a forței de compresie, forma inițială simplă de echilibru va fi stabilă. Dacă forța depășește o anumită valoare critică, atunci starea curbată a tijei va fi stabilă (figura 1.2, b). În acest caz, tija va funcționa nu numai pe compresie, ci și să se îndoaie, ceea ce poate duce la distrugerea rapidă datorită pierderii de stabilitate sau aspectului deformărilor inacceptabil mari.
Pierderea stabilității este foarte periculoasă pentru structuri și structuri, deoarece poate să apară pentru o perioadă scurtă de timp.
Design de rigiditate Aceasta caracterizează capacitatea sa de a preveni dezvoltarea deformărilor (extensii, deformare, unghiuri de filare etc.). De obicei, rigiditatea structurilor și a structurilor este reglementată de standardele de proiectare. De exemplu, pauzele maxime ale grinzilor (figura 1.3) utilizate în construcții trebuie să fie în interiorul / \u003d (1/200 + 1/1000) /, unghiurile arborilor de răsucire, de obicei, nu depășesc 2 ° la 1 metru al arborelui lungime etc.
Rezolvarea problemelor de fiabilitate a modelelor sunt însoțite de căutarea celor mai optime opțiuni în ceea ce privește eficiența muncii sau funcționarea structurilor, consumul de materiale, dezvoltarea tehnologică a construcției sau fabricării, estetica percepției etc.
Rezistența materialelor în universitățile tehnice este în esență prima în procesul de predare a disciplinei de inginerie în domeniul proiectării și calculului structurilor și mașinilor. Rezistența materialelor evidențiază în principal metodele de calculare a celor mai simple elemente structurale - tije (grinzi, bare). În acest caz, sunt introduse diferite ipoteze simplificatoare, cu care sunt derivate formule simple calculate.
În rezistența materialelor, metode de mecanică teoretică și matematică mai mare, precum și date studii experimentale. Rezistența materialelor atât asupra disciplinei de bază, se bazează în mare măsură pe disciplinele studiate de studenți în cursuri de rang înalt, cum ar fi mecanica construcțiilor, structurile de construcție, structurile de testare, dinamica și forța mașinilor etc.
Teoria elasticității, teoria creepului, teoria plasticității este cea mai frecventă secțiuni ale mecanicii corpului solid deformabil. Ipotezele introduse în aceste secțiuni sunt comune și se referă în principal la comportamentul materialului corporal în timpul deformării sale sub acțiunea încărcăturii.
În teories de elasticitate, plasticitate și creep, sunt utilizate cât mai multe metode precise sau stricte de soluții analitice ale sarcinilor, ceea ce necesită implicarea unor secțiuni speciale de matematică. Rezultatele obținute aici oferă metode de calculare a elementelor structurale mai complexe, cum ar fi plăci și cochilii, dezvoltă soluții sarcini specialeAstfel, de exemplu, ca problemă a concentrației de stres în apropierea găurilor, precum și a stabili zone de utilizare a soluțiilor la rezistența materialelor.
În cazurile în care mecanica solidei deformabili nu poate da o metodă destul de simplă și accesibilă pentru practica ingineriei, diverse metode experimentale pentru determinarea stresului și a tulpinilor sunt utilizate în structuri reale sau în modelele lor (de exemplu, o metodă de tensometrie, o polarizare- Metoda optică, holografia metodei etc.).
Formarea rezistenței materialelor ca știință poate fi atribuită la mijlocul secolului trecut, care a fost asociat cu dezvoltarea intensivă a industriei și construirea căilor ferate.
Solicitările de practică de inginerie au dat un impuls la studii în rezistența și fiabilitatea structurilor, structurilor și mașinilor. Oamenii de știință și inginerii în această perioadă au elaborat metode suficient de simple pentru calcularea elementelor structurale și au pus bazele dezvoltării în continuare a științei de rezistență.
Teoria elasticității a început să se dezvolte devreme xix. secolul ca o știință matematică care nu are caracter aplicat. Teoria plasticității și a teoriei fluajului ca secțiuni independente ale mecanicii corpului solid deformabil au fost formate în secolul XX.
Mecanica corpului solid deformabil este în toate secțiunile sale de dezvoltare în mod constant în dezvoltarea. Sunt dezvoltate noi metode de determinare a stărilor intense și deformate ale organismelor. Diferitele metode numerice pentru rezolvarea problemelor au fost utilizate pe scară largă, care este asociată cu introducerea și utilizarea calculatorului în aproape toate sferele de practică științifică și inginerie.
Definiție 1.
Mecanica corpului solid reprezintă o mare parte a fizicii, explorarea mișcării solidei sub influența factorilor și forțelor externe.
Figura 1. Mecanica corpului solid. Autor24 - Schimbul de Internet Student
Această direcție științifică acoperă o gamă largă de probleme în fizică - diferite obiecte sunt studiate în ea, precum și cele mai mici particule elementare ale substanței. În aceste cazuri marginale, concluziile mecanicii sunt un interes pur teoretic, dintre care subiectul este, de asemenea, proiectarea multor modele fizice și programe.
Până în prezent, se disting 5 tipuri de mișcare solidă:
- mișcarea progresivă;
- mișcare plană plană;
- mișcare de rotație în jurul axei staționare;
- rotind în jurul unui punct fix;
- mișcare uniformă liberă.
Orice mișcare complexă a substanței materiale poate fi în cele din urmă redusă la totalitatea mișcărilor rotative și translaționale. Fundamental și important pentru toate acest subiect are mecanică mecanică a unui corp solid, care implică descrierea matematică a modificărilor probabile ale mediului și dinamică, care ia în considerare mișcarea elementelor sub acțiunea forțelor specificate.
Caracteristicile mecanicii solide
Un corp solid care ia în mod sistematic o varietate de orientări în orice spațiu poate fi considerată constând dintr-un număr mare de puncte materiale. Este doar o metodă matematică care ajută la extinderea aplicabilității teoriilor de mișcare a particulelor, dar nu au nimic în comun cu teoria structurii atomice a substanței reale. În măsura în care puncte de bază Organismul studiat va fi direcționat în diferite direcții la viteze diferite, este necesar să se aplice procedura de sumare.
În acest caz, nu este dificil să se determine energie kinetică Cilindru, dacă este pre-cunoscută rotativă în jurul vectorului staționar cu un parametru de viteze unghiulare. Momentul inerției poate fi calculat prin integrare, iar pentru un subiect omogen, echilibrul tuturor forțelor este posibil dacă placa nu sa mișcat, prin urmare, componentele mediului satisfac starea stabilității vectoriale. Ca rezultat, raportul este derivat în stadiul inițial de proiectare. Ambele principii constituie baza teoriei mecanicii de construcție și sunt necesare în construcția de poduri și clădiri.
Cele de mai sus pot fi generalizate în cazul în care nu există linii fixe, iar corpul fizic este rotit liber în orice spațiu. Cu acest proces, există de trei ori inerția legată de "axele cheie". Postulatele efectuate în mecanica solidă sunt simplificate dacă folosim denumirile existente de analiză matematică, în care se presupune limita $ (t → t0) $, deci nu este nevoie să gândiți tot timpul pentru a rezolva această problemă.
Interesant, Newton a fost primul care aplică principiile calculului integral și diferențial atunci când se rezolvă probleme fizice complexe și formarea ulterioară a mecanicii ca știință complexă a fost cazul unor matematicieni remarcabili, cum ar fi Z.Lagranzh, L. Steeler, P. Laplas și K. Skobi. Fiecare dintre acești cercetători a găsit o sursă de inspirație pentru studiile sale matematice universale din învățătura Newtoniană.
Moment de inerție
În studiul rotirii fizicii solide, ele folosesc adesea conceptul de momentul inerției.
Definiția 2.
Momentul inerției sistemului (corpul materialului) în raport cu axa de rotație se numește cantitate fizicacare este egal cu cantitatea de produse ale indicatorilor de puncte de sistem pe pătrate ale distanțelor față de vectorul în cauză.
Summația se efectuează pe toate masele elementare în mișcare, care sunt rupte de corpul fizic. În cazul în care inerția este cunoscută inițial pentru obiectul studiat relativ trecerea prin masele sale de masă a axei, atunci întregul proces este determinat în raport cu orice altă linie paralelă.
Teorema Steiner citește: momentul inerției substanței față de vectorul vectorilor este egal cu momentul schimbării sale față de axa paralelă, care trece prin centrul maselor sistemului obținut prin intermediul corpului corp în pătratul distanței dintre liniile.
Când rotiți corpul absolut solid în jurul vectorului fix, fiecare punct individual se deplasează de-a lungul circumferinței razei constante la o anumită viteză, iar pulsul intern este perpendicular pe această rază.
Deformarea corpului solid
Figura 2. Deformarea unui corp solid. Autor24 - Schimbul de Internet Student
Având în vedere mecanicul de solid, utilizați adesea conceptul de un corp absolut solid. Cu toate acestea, nu există astfel de substanțe în natură, deoarece toate obiectele reale sub influența forțelor externe își schimbă dimensiunile și forma, adică deforma.
Definiția 3.
Deformarea se numește constantă și elastică, dacă după oprirea influenței factorilor străini, organismul ia parametrii inițiali.
Deformările care persistă în substanță după terminarea interacțiunii forțelor sunt numite reziduale sau plastice.
Deformările corpului real absolut în mecanică sunt întotdeauna plastice, deoarece nu dispar niciodată complet după încetarea influenței suplimentare. Cu toate acestea, dacă modificările reziduale sunt mici, ele pot provoca și explora mai multă deformare elastică. Toate tipurile de deformare (comprimare sau întindere, îndoire, atingere) pot fi în cele din urmă reduse la transformări în același timp.
Dacă forța se mișcă strict de normal la o suprafață plană, tensiunea se numește normală, dar dacă tangențială la mediu - tangențială.
Măsura cantitativă care caracterizează deformarea caracterizată de organismul material este schimbarea sa relativă.
Deformările de ieșire și un program apar pentru limita elasticității în corpul solid, care descrie returnarea substanței în starea inițială după încetarea finală a forței, nu este prezentată în curbă, ci în paralel cu acesta. Diagrama de tensiune pentru corpurile fizice reale depinde în mod direct de diferiți factori. Același element poate, cu un impact pe termen scurt al forțelor, se manifestă ca fiind complet fragil și cu constantă și fluidă pe termen lung.
Prelegere №1.
Rezistența la material ca disciplină științifică.
Schematizarea elementelor structurale și a încărcăturilor externe.
Ipoteze despre proprietățile materialului elementelor structurale.
Intern și tensiune
Metoda secțiunii
Deplasare și deformare.
Principiul suprapunerii.
Noțiuni de bază.
Rezistența la material ca disciplină științifică: rezistență, rigiditate, stabilitate. Schema de calcul, modelul fizico-matematic al activității elementului sau parte a structurii.
Schimbarea elementelor structurale și a sarcinilor externe: cherestea, tija, fascicul, placă, coajă, corp masiv.
Forțele externe: vrac, suprafața, distribuită, concentrată; Statice și dinamice.
Ipoteze despre proprietățile materialului elementelor structurale: Materialul este solid, omogen, izotrop. Deformarea corpului: elastic, rezidual. Material: elastic liniar, elastic neliniar, elastoplastic.
Puncte forte și stresuri interne: forțe interne, tensiuni normale și tangente, tensiunile de tensor. Exprimarea eforturilor interne în secțiunea transversală a unei tije prin tensiune i.
Metoda secțiunii: Determinarea componentelor forțelor interne din secțiunea transversală a tijei din ecuațiile de echilibru ale părții separate.
Deplasarea și deformarea: deplasarea punctului și a componentelor acesteia; Deformări liniare și unghiulare, tensiune tensor.
Principiul suprapunerii: sisteme nelinear liniare și geometrice.
Rezistența materialului ca disciplină științifică.
Disciplinele ciclului de rezistență: Rezistența materialelor, teoria elasticității, mecanica construcțiilor sunt combinate cu un nume comun " Mecanica corporală solidă deformabilă».
Rezistența materialelor - aceasta este știința puterii, rigidității și stabilității elemente Structuri de inginerie.
Proiecta Este obișnuit să apelați un sistem mecanic de elemente imutare geometrice, mișcarea relativă a punctelor care este posibil numai ca urmare a deformării sale.
Sub puterea structurilor să înțeleagă capacitatea lor de a rezista distrugerii - separarea în părți, precum și o schimbare ireversibilă Sub acțiunea încărcăturilor externe .
Deformare - Aceasta este o schimbare poziția relativă a particulelor corpului asociate cu mișcarea lor.
Rigiditate - Aceasta este capacitatea corpului sau a designului de a rezista apariției deformării.
Stabilitatea sistemului elastic sunați la proprietatea sa pentru a reveni la starea de echilibru după abateri mici de la această stare .
Elasticitate - Această proprietate a materialului restabilește complet forma geometrică și dimensiunea corpului după îndepărtarea încărcăturii externe.
Plastic - Această proprietate a corpurilor solide își schimbă forma și dimensiunile sub acțiunea încărcăturilor externe și salvați-o după eliminarea acestor sarcini. În plus, schimbarea formei corpului (deformare) depinde numai de sarcina externă aplicată și de sarcina externă aplicată și nu se întâmplă în sine în timp.
Târî - această proprietate a corpurilor solide este deformată sub influența sarcinii constante (deformările cresc cu timpul).
Mecanica de constructii chemați știința privind metodele de calcul Construcții pentru rezistență, rigiditate și stabilitate .
1.2 Schematizarea elementelor structurale și a încărcăturilor externe.
Model Design. Este obișnuit să apelați un obiect auxiliar care înlocuiește designul real prezentat în cea mai generală formă.
Rezistența la material utilizează scheme calculate.
Schema estimată - Aceasta este o imagine simplificată a unui design real, care este eliberat de caracteristicile sale nesemnificative, secundare și care acceptat pentru descrierea matematică și calculul.
Principalele tipuri de elemente care în schema de calcul utilizează un întreg design, aparține: un lemn, o tijă, o placă, o coajă, un corp masiv.
Smochin. 1.1 Principalele tipuri de elemente structurale
Bar. - Acesta este un solid, mișcarea rezultată a unei figuri plane de-a lungul ghidului, astfel încât lungimea acesteia să fie mult mai mare decât alte două dimensiuni.
tijă numit. bara dreaptăcare funcționează pentru întindere / comprimare (depășește semnificativ dimensiunile caracteristice ale secțiunii transversale H, B).
Locația geometrică a punctelor care sunt centre de gravitate a secțiunilor transversale vor fi numite axa de bază .
Farfurie - Acesta este un corp care are o grosime semnificativ mai mică decât dimensiunea sa a. și b. în ceea ce privește.
Placa răsucită în mod natural (curba înainte de încărcare) se numește teacă .
Corp masiv Caracteristică de toată dimensiunea sa a. ,b., I. c.au o singură comandă.
Smochin. 1.2 Exemple de structuri de tijă.
Beam. numit un lemn care se confruntă cu îndoirea principală de încărcare.
Fermă numită totalitatea tijelor legate de balamale .
Cadru – această totalitate a grinzilor interconectate rigid.
Încărcările externe subdivide pe concentrat și distribuit .
Figura 1.3 Planificarea funcționării fasciculului de macara.
Puterea sau momentulcare sunt considerate convențional atașate la momentul apelului concentrat .
Figura 1.4 Încărcarea volumetrică, suprafață și distribuită.
Încărcarea, constanta sau foarte lent schimbarea în timp când vitezele și accelerațiile mișcării emergente pot fi neglijate, numit static.
Schimbarea rapidă a apelului de încărcare dinamic , Calculul, ținând cont de mișcarea oscilantă emergentă - un calcul dinamic.
Ipoteze despre proprietățile materialului elementelor structurale.
În rezistența materialelor, materialul condițional este utilizat, dotat cu anumite proprietăți idealizate.
În fig. 1.5 prezintă trei diagrame de deformare caracteristice care leagă valorile forței F. și deformări se încarcă și descărcare.
Smochin. 1.5 Caracteristicile diagramelor de deformare a materialelor
Deformarea completă este pliată din două componente ale elastice și plastice.
O parte din deformarea totală care dispare după îndepărtarea încărcăturii se numește elastic .
Deformarea rămasă după descărcarea se numește rezidual sau plastic .
Elastic - material plastic - Acest material prezintă proprietăți elastice și plastice.
Materialul în care apare numai deformări elastice elastic ideal .
Dacă diagrama de deformare este exprimată dependența neliniară, atunci materialul este numit neliniar elastic dacă dependența liniară , apoi elastic liniar .
Materialul elementelor structurale vor fi luate în considerare în continuare solid, omogen, izotropic Și elastic liniar.
Proprietate continuitate Aceasta înseamnă că materialul umple continuu întregul volum al elementului de design.
Proprietate omogen Aceasta înseamnă că întregul volum al materialului are aceleași proprietăți mecanice.
Materialul este numit izotropic Dacă proprietățile sale mecanice în toate direcțiile sunt aceleași (altfel anizotropă ).
Corespondența materialului condițional la materiale reale este realizată prin faptul că caracteristicile cantitative obținute experimental ale proprietăților mecanice ale materialelor sunt introduse în calculul elementelor structurale.
1.4 Forțele și tensiunile interne
Puterile interne – creșterea forțelor de interacțiune dintre particulele corpului care apare în timpul încărcării sale .
Smochin. 1.6 Tensiunile normale și tangente la punct
Corpul a disecat avionul (Fig.1.6 a) și în această secțiune în punctul considerat M. Un mic loc de joacă este evidențiat, orientarea sa în spațiu este determinată de normal n.. Forța directă pe site va fi notată prin. Mijloc Intensitatea site-ului va determina formula. Intensitatea forțelor interne la punctul definim ca limită
(1.1) Intensitatea forțelor interne transmise la punctul prin intermediul platformei evidențiate se numește tensiune pe acest site .
Dimensiunea tensiunii .
Vectorul determină tensiunea completă pe acest site. Descompune-o la componente (fig.1.6 b), astfel încât, unde și spune normal și tangentă Tensiune pe site cu normal n..
Atunci când analizează solicitările din vecinătatea punctului considerat M.(Fig.1.6 c) Ușor elementul infinit mic sub formă de paralelipiped cu laturi DX, DY, DZ (conduită 6 secțiuni). Solicitările complete care acționează pe fețele sale sunt stabilite pe un stres normal și două tangente. O combinație de solicitări care acționează asupra marginilor sunt sub forma unei matrice (tabel) numită tensor solicită
Primul indice de tensiune, de exemplu , aceasta arată că acționează pe pământ cu o paralelă normală cu axa X, iar al doilea arată că vectorul de tensiune este paralel cu axa. În tensiunea normală, ambele index coincid, prin urmare, pune un indice.
Factori de putere în secțiunea transversală a tijei și expresia lor prin tensiuni.
Luați în considerare secțiunea transversală a tijei tijei încărcate (figura 1.7, a). Puterile interne distribuite de secțiune, oferim vectorului principal R. atașat în centrul severității și punctul principal M.. Apoi, ne vom descompune pe șase componente: trei forțe N, Qy, QZ și trei puncte MX, My, MZ, numit eforturile interne în secțiunea transversală.
Smochin. 1.7 Eforturi interne și subliniază în secțiunea transversală a tijei.
Componentele vectorului principal și punctul principal al forțelor interne distribuite în secțiune transversală se numesc eforturi interne în secțiune (N- forța longitudinală ; QY, QZ- forțele transversale , Mz, my- momente de îndoire , Mx- cuplu) .
Exprimă efortul interior prin solicitările care acționează în secțiunea transversală, presupunându-le cunoscuți la fiecare punct (Figura 1.7, c)
Exprimarea efortului intern prin tensiune i..
(1.3)
1.5 Metoda secțiunii
Când acționați asupra corpului puterii externe, acesta este deformat. Prin urmare, localizarea reciprocă a particulelor corporale se schimbă; Ca urmare, apar forțe de interacțiune suplimentare între particule. Aceste forțe de interacțiune în corpul deformat au efort intern. Este necesar să fiți capabili să determinați valori și direcții de efort intern Prin forțele externe care acționează asupra corpului. Pentru aceasta, folosit metoda secțiunii.
Smochin. 1.8 Determinarea efortului intern prin metoda secțiunilor.
Echilibrul ecuațiilor pentru partea rămasă a tijei.
Dintre ecuațiile de echilibru, determinăm eforturile interne în secțiunea A-A.
1.6 Deplasarea și deformarea.
Sub acțiunea forțelor externe, organismul este deformat, adică. Își schimbă dimensiunile și forma (Fig.1.9). Un punct arbitrar M. Intră în noua poziție m 1. Mișcare completă mm 1
coaseți pe componente U, V, W, paralel cu axele coordonatelor.
Figura 1.9 Mișcarea completă a punctului și a componentelor acesteia.
Dar mișcarea acestui punct încă nu caracterizează gradul de deformare a elementului material în acest punct (exemplu de grinzi de îndoire cu consola) .
Introducem conceptul deformări în punctul ca măsură cantitativă a deformării materialului în împrejurimile sale . Evidențiați în vecinătatea paralelipipepei TM elementare (figura 1.10). Datorită deformării lungimii coastelor sale va primi o alungire.
Figura 1.10 Deformarea liniară și unghiulară a elementului material.
Deformări relative liniare la punct Cu siguranta ():
În plus față de deformările liniare apar deformări colț sau unghiuri de schimbare, reprezentând mici schimbări în colțurile directe inițial ale paralelipipedului(De exemplu, în planul XY va fi). Unghiurile de schimbare sunt foarte mici și au ordine.
A introdus deformări relative la punctul în care minimizăm matricea
. (1.6)
Valorile (1.6) cuantifică deformarea materialului în vecinătatea punctului și alcătuiesc tensionarea tensionării.
Principiul suprapunerii.
Sistemul în care eforturile, tensiunile, deformarea și mișcarea interne sunt direct proporționale cu sarcina activă, se numește deformabil linear (materialul funcționează ca elastic liniar).
Limitat de două suprafețe curbilineare, distanța ...
Principalele concepte ale mecanicii
Corpul solid deformabil
Acest capitol oferă concepte de bază care au fost studiate anterior în cursuri de fizică, mecanică teoretică și rezistență a materialelor.
1.1. Subiectul mecanicii corpului solid deformabil
Mecanica corpului solid deformabil sunt știința echilibrului și a mișcării corpurilor solide și a particulelor lor individuale, care iau în considerare schimbările la distanță dintre punctele individuale ale corpului, care apar ca urmare a influențelor externe asupra solidului. Mecanica corpului solid deformabil se bazează pe legile mișcării deschise de Newton, deoarece vitezele mișcării solidelor reale și a particulelor lor individuale față de celelalte sunt esențiale mai puțină viteză Sveta. Spre deosebire de mecanica teoretică, sunt luate în considerare schimbările în distanțele dintre particulele individuale ale corpului. Aceste împrejurări impune anumite restricții privind principiile mecanicii teoretice. În special, în mecanica unui corp solid deformabil, nu este posibil să se transfere apendicele aplicării forțelor și momentelor externe.
Analiza comportamentului corpurilor solide deformabile sub influența forțelor externe se face pe baza modelelor matematice care reflectă proprietățile cele mai semnificative ale corpurilor și materialelor deformabile din care sunt îndeplinite. În același timp, rezultatele studiilor experimentale sunt utilizate pentru a descrie proprietățile materialului, care a servit ca bază pentru crearea de modele materiale. În funcție de modelul materialului mecanic al corpului solid deformabil, acesta este împărțit în secțiuni: teoria elasticității, teoria plasticității, teoria creepului, teoria viscoelasticității. La rândul său, mecanica corpului solid deformabil intră în compoziția unei părți mai generale a mecanicii - mecanica mediilor solide. Mecanica mass-media solide, fiind o secțiune a fizicii teoretice, studiază legile mișcării mediilor solide, lichide și gazoase, precum și câmpurile fizice de plasmă și continue.
Dezvoltarea mecanicii corpului solid deformabil este în mare parte legată de sarcinile de a crea structuri și mașini fiabile. Fiabilitatea structurii și a mașinii, precum și fiabilitatea tuturor elementelor lor este asigurată de durabilitate, rigiditate, stabilitate și rezistență pe tot parcursul vieții. Sub rezistență este înțeleasă ca abilitatea structurii (mașinii) și a tuturor elementelor sale (IT) pentru a-și menține integritatea cu influențele externe fără separare asupra părților predeterminate. În cazul rezistenței insuficiente, construcția sau elementele individuale sunt distruse prin separarea întregului întreg din această parte. Rigiditatea structurii este determinată de măsura modificărilor formei și mărimii structurii și a elementelor sale cu influențe externe. Dacă modificările în formă și dimensiunea structurii și elementele sale nu sunt mari și nu interferează cu funcționarea normală, atunci o astfel de structură este considerată suficientă. În caz contrar, rigiditatea este considerată insuficientă. Stabilitatea structurii este caracterizată de capacitatea structurii și a elementelor sale de a-și păstra forma de echilibru sub acțiunea aleatorie care nu este acoperită de condițiile de funcționare ale forțelor (forțele perturbante). Construcția se află într-o stare de echilibru, dacă după eliminarea forțelor perturbante se întoarce la forma inițială de echilibru. În caz contrar, apare stabilitatea formei inițiale de echilibru, care, de regulă, este însoțită de distrugerea structurii. În cadrul rezistenței înseamnă capacitatea structurii de a rezista efectelor variabilelor în momentul forțelor. Forțele variabile provoacă o creștere a fisurilor microscopice în interiorul materialului structurii, care poate duce la distrugerea elementelor structurale și a structurii în ansamblu. Prin urmare, pentru a preveni distrugerea, este necesar să se limiteze valorile variabilelor în momentul rezistenței. În plus, frecvențele mai mici ale oscilațiilor proprii ale structurii și ale elementelor sale nu trebuie să coincidă (sau să fie aproape) cu frecvențele oscilațiilor forțelor externe. În caz contrar, construcția sau elementele sale individuale sunt incluse în rezonanță, ceea ce poate provoca distrugerea și încheierea structurii.
Majoritatea covârșitoare a cercetării în domeniul mecanicii corpului solid deformabil vizează crearea unor structuri și mașini fiabile. Aceasta include aspecte de proiectare ale structurilor și mașinilor și problemelor proceselor de procesare tehnologică. Dar domeniul de aplicare al mecanicii corpului solid deformabil nu se limitează la o științe tehnice. Metodele sale sunt utilizate pe scară largă în stiintele Naturii, cum ar fi geofizica, fizica solidă, geologia, biologia. Astfel încât în \u200b\u200bgeofizica utilizând mecanica corpului solid deformabil, sunt studiate procesele de distribuție a undelor seismice și procesele de formare scoarța terestră, sunt studiate problemele fundamentale ale structurii crustei Pământului etc.
1.2. Proprietăți generale ale solidelor
Toate corpurile solide constau din materiale reale cu un număr mare de proprietăți diverse. Dintre acestea, numai unele sunt esențiale pentru mecanica solidului deformabil. Prin urmare, materialul este înzestrat numai de acele proprietăți care permit cele mai mici costuri de a studia comportamentul solidelor în cadrul științei în cauză.
