Учебник составлен в соответствии с программой для немашиностроительных и технологических специальностей техникумов. Каждый раздел книги снабжен примерами, что делает ее пригодной также для учащихся заочных и вечерних отделений техникумов.
От авторов
Четвертое издание учебника по технической механике для учащихся техникумов состоит из трех книг, соответствующих трем основным частям этой дисциплины: часть первая — теоретическая механика, часть вторая — сопротивление материалов, часть третья — детали машин.
Настоящая вторая часть является учебником по курсу «Сопротивление материалов».
Учебник по сравнению с предыдущим изданием существенно переработан и сокращен.
Материал учебника строго соответствует программе 1965 г. для немашиностроительных специальностей техникумов. При переработке ряд вопросов в связи с новыми требованиями был исключен из рассмотрения, а по некоторым вопросам материал расширен.
Учебник полностью переведен на новую международную систему единиц (СИ). Однако, учитывая,-что еще по-прежнему широко используется техническая система (МКГСС), авторы сочли своим долгом привести единицы " в этой системе. Кроме того, во всех разделах, где-это требуется, показаны соотношения между единицами международной и технической систем. Нормативные и расчетные данные приведены в обеих системах единиц.
При переработке книги главное внимание уделялось вопросам практического использования выводов. В связи
при испытании и фиксируя районы образования в лаковом покрытии, мы тем самым определяем волокон при данной нагрузке. Пользуясь ™?i данными от удлинений, можно перейти к напряжениям Лаковое покрытие дает трещины только при п*с?я* нии. Поэтому при испытании сжатых элементовшл^ьзуГся искусственным приемом. Конструкцию предварительно нагружают и напряженную поверхность сжатых элементов покрывают лаком. При разгрузке в зонах сжатая обпя зуются трещины. ^аши оора-
Метод лаковых покрытий известен как вспомогатегтк ныи «разведочный» метод, позволяющий установить хапяк" тер напряженного состояния и ориентировочно опреде" лить величины напряжений. После такого предварить" ного испытания имеется возможность наиболее целесооб" разно расположить тензометры или датчики сопротивле ния для выявления точной картины напряженного со-
СТОЯНИЯ,
Оглавление
От авторов......................... 3
Глава I. Введение
§ 1. Основные задачи сопротивления материалов .... 5
§ 2. Понятие о деформации и упругом теле....... 6
§ 3. Классификация внешних сил............ 10
§ 4. Основные допущения и гипотезы......... 12
§ 5. Понятие о брусе, оболочке и массивном теле..... 17
§ 6. Метод сечений. Виды деформаций......... 19
§ 7. Напряжения................... 23
Глава II. Растяжение и сжатие
§ 8. Продольные силы при растяжении и сжатии..... 26
§ 9. Напряжения по поперечным сечениям....... 29
§ 10. Деформации при упругом растяжении и сжатии. Закон Гука..................... 32
§11. Поперечная деформация. Коэффициент Пуассона 41 § 12. Потенциальная энергия упругой деформации при
растяжении и сжатии................ 44
§ 13. Анализ напряженного состояния при одноосном
растяжении (сжатии)............... 47
Глава III. Механические испытания материалов
§ 14. Общие понятия.................. 63
§ 15. Диаграмма растяжения малоуглеродистой стали и ее
характерные точки................ 54
§ 16- Характеристики пластичности. Наклеп...... 57
§ 17. Диаграмма растяжения хрупкого материала .... 61
361
§ 18. Диаграммы сжатия для пластичных и хрупких
ма-
териалов. Характеристики прочности ....;... 52 § 19. Допускаемое напряжение и коэффициент запаса'
прочности при растяжении и сжатии........ §у
Глава IV. Расчеты на прочность при растяжении и сжатии
§ 20. Три типа задач расчета на прочность........ 72
§ 21. Расчет на прочность с учетом собственного веса'
стержня ..................... 80
§ 22. Статически неопределимые задачи на растяжение'
и сжатие..................... 82
§ 23. Температурные напряжения в статически неопреде-'
лимых системах ................. 91
Глава V. Практические расчеты на срез и смятие
§ 24. Понятие о срезе и смятии...........' . 95
§ 25. Условия прочности при срезе и смятии....... 96
§ 26. Расчет болтовых и заклепочных соединений..... 100
§ 27. Расчет сварных соединений............ 108
Глава VJ. Кручение
§ 28. Чистый сдвиг................... 110
§ 29. Закон парности касательных напряжений..... 112
§ 30. Основные понятия о кручении брусьев круглого поперечного сечения................ 113
§ 31. Вычисление крутящего момента.......... 115
§ 32. Напряжения и деформации при кручении бруса круглого сечения................... 121
§ 33. Полярный момент инерции и полярный момент сопротивления для круга и кольца............ 127
§ 34. Расчет валов на прочность и плотность при кручении 129 § 35. Потенциальная энергия упругой деформации при кру- ,
чении...................... 134
§ 36. Расчет цилиндрических винтовых пружин..... 136
Глава VII. Геометрические характеристики плоских сечений
§ 37. Статические моменты плоских сечений....... 143
§ 38. Моменты инерции плоских сечений......... 146
§ 39. Понятие о главных осях инерции......... 149
§ 40. Моменты инерции простейших плоских сечений ... 152 § 41. Определение моментов инерции составных сечений
с помощью таблиц нормального сортамента..... 158
Глава VIII. Поперечный изгиб
§ 42. Основные понятия и определения......... |64
§ 43. Изгибающий момент и поперечная сила....... |°°
§ 44. Дифференциальные зависимости при изгибе..... 172
§ 45. Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов ... 17о § 46. Основные правила построения эпюр по характерным
точкам ..................... }рд
§ 47. Нормальные напряжения при изгибе....... '™
§ 48. Расчет на прочность при поперечном изгибе .... ^1и
§ 49. Касательные напряжения при изгибе........ 21S
§ 50. Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки 228 § 51. Определение прогибов и углов поворота поперечных
сечений балок .................. 231
Глава IX. Косой изгиб. Внецентренное сжатие и растяжение
§ 52. Понятие о сложном сопротивлении......... 240
§ 53. Плоский косой изгиб............... 243
§ 54. Пространственный изгиб бруса круглого поперечного
сечения ..................... 248
§ 55. Совместный изгиб и растяжение или сжатие. Внецентренное растяжение или сжатие......... 253
Глава X. Гипотезы прочности и их применение
§ 56. Основные понятия о напряженном состоянии в точке
тела....................... 260
§ 57. Плоское напряженное состояние.......... 263
§ 58. Обобщенный закон Гука.............. 271
§ 59. Гипотезы прочности и их значение......... 273
§ 60. Расчет на прочность при совместном действии изгиба
и кручения.................... 281
§ 61. Расчет на прочность при совместном действии изгиба,
кручения и растяжения или сжатия......... 291
Глава XI. Расчеты на прочность при напряжениях переменных во времени ........................
§ 62. Основные понятия об усталостном разрушении ...
§ 63. Циклы напряжений. Определение предела выносливости ....................... 296
§ 64. Местные напряжения. Коэффициент концентрации
напряжений................... 301
§ 65. Коэффициент запаса прочности при переменных напряжениях ................... 304
Глава XII. Устойчивость сжатых стержней
§ 66. Понятие о продольном изгибе........... 310
§ 67. Формула Эйлера................. 313
§ 68. Предел применимости формулы Эйлера. Эмпирические формулы для критических напряжений ..... 319 § 69. Практические расчеты сжатых стержней на устойчивость ...................... 323
Глава XIII. Основы расчета по допускаемым нагрузкам
§ 70. Расчет по допускаемым нагрузкам при растяжении
и сжатии..................... 331
§ 71. Расчет статически неопределимых систем по допускаемым нагрузкам................ 334
§ 72. Расчет по допускаемым нагрузкам на кручение . . . 338
§ 73. Расчет балок на изгиб по допускаемым нагрузкам 342
291
294
363
Глава XIV. Некоторые сведения о расчете элементов из пластических масс
§ 74. О применении пластмасс в качестве конструкционных материалов.................. 344
§ 75. Механические и упругие свойства пластмасс..... 345
§ 76. Особенности расчета элементов, изготовленных из
пластмасс .................... 350
Глава XV. Методы измерения напряжений и деформаций
§ 77. Экспериментальные исследования в сопротивлении
материалов.................... 354
§ 78. Применение механических тензометров...... 355
§79. Применение датчиков сопротивления........ 356
§ 80. Оптический метод определения напряжений .... 357
§81. Рентгеновский метод определения напряжений .... 359
§ 82. Метод лаковых покрытий............. —
