Лекция_1

1.

Расчет и конструирование
механических узлов
автоматизированных систем
Лекция 1. Введение
Брякунов Сергей Владимирович
Старший преподаватель

2.

Сила. Момент силы. Механическая работа

3.

Момент инерции массы

4.

Прочность
Прочность - способность конструкций сопротивляться разрушению — разделению
на части, а также необратимому изменению формы под действием внешних
нагрузок.
Испытание колонны
на растяжение
Галлилео Галлилеем
Прочность бруса
зависит от площади
поперечного сечения
и не зависит от его
длины (1638 г.).
В конструкции выбрана форма, в
которой возникает сжатие,
вместо растяжения, чтобы
исключить возникновение
трещин.

5.

Виды нагрузок

6.

Изгиб балки

7.

Примеры разрушения

8.

Устойчивость
Устойчивость - свойство конструкции возвращаться в состояние равновесия после
малых отклонений от этого состояния
Местная потеря устойчивости емкостью,
нагруженной внутренним давлением

9.

Потеря устойчивости стержнем

10.

Формы потери устойчивости оболочки при
сжатии

11.

Деформация. Жесткость
Деформация (от латинского слова deformatio — искажение) — это изменение
относительного положения частиц тела, связанное с их перемещением
Жесткость
—
это
способность
возникновению деформации.
тела
Определяется:
• Геометрическими характеристиками тела
• Модулем упругости
или
конструкции
сопротивляться

12.

Оптимальное распределение материала по
сечению

13.

Оптимальное распределение материала по
сечению

14.

Сравнение
b h 2 3 bh 2
E 2
d
2
12
2
Iz
1
d
12
bh 3
I np
4
h
E
12
1
d
h
12
M zIz
np
4
h
2
1
d
h
2
I np d M z
2
h
4
d
Пример :
10
h
2
Iz
d
12 1200
I np
h
np
d
6 60
h
2

15.

Влияние геометрических характеристик на
жесткость

16.

Влияние модуля упругости на жесткость

17.

Модуль упругости различных материалов

18.

Модуль упругости различных материалов

19.

Модуль упругости различных материалов

20.

Критерии прочности
Эквивалентное напряжение
Это напряжение, под действием которого материал в условиях простого
растяжения-сжатия оказывается в равноопасном напряженном состоянии с
рассматриваемым сложным напряженным состоянием.

21.

Критерии прочности
Критерий наибольших нормальных напряжений
Подтверждается для некоторых хрупких материалов (камень, кирпич, керамика и
т.п.)

22.

Критерии прочности
Критерий наибольших линейных деформаций
Подтверждается для
высокопрочная сталь)
некоторых
хрупких
материалов
(легированный
чугун,

23.

Критерии прочности
Критерий наибольших касательных напряжений
max
1 3
2
Наибольшие касательные напряжения равны
и действуют в площадках,
наклоненных под углом в 45° к главным площадкам
Хорошо подтверждается для материалов, работающих как на растяжение, так и на
сжатие

24.

Критерии прочности
Критерий удельной потенциальной энергии формоизменения
Подтверждается для пластичных материалов и более точно определяет появление
пластического течения, чем третья теория прочности

25.

Критерии прочности. Теория Мора

26.

Критерии прочности. Теория Мора

27.

Спасибо за внимание!