Что такое сопромат

Для тех, кто до сих пор еще не знает что такое сопромат, мы сделали небольшое видео в котором постарались максимально просто и доходчиво все показать.

Человеческая цивилизация создает огромное количество разнообразных конструкций и сооружений от самых простых до невероятно сложных.

И очень важно чтобы все они были надежными.

Это значит, что в заданных условиях они должны выполнять требуемые функции в течение определенного времени.

Одними из наиболее важных факторов, определяющих надежность сооружений, являются их прочность, жесткость и устойчивость.

Прочностью называют способность конструкции, ее частей и элементов не разрушаться под действием заданных нагрузок.

Например, для того чтобы стержень оставался прочным, растягивающая сила не должна превышать определенного значения.

В противном случае происходит его разрушение.

Короткое видео о том что такое сопромат:

Под жесткостью понимается способность конструкции и её элементов под действием внешних нагрузок получать малые деформации, величина которых не превышает допустимых значений, установленных для данной конструкции.

Например, если прогиб балки будет меньше или даже равен допустимому, то балка считается жесткой.

Если же прогиб балки окажется больше допустимой величины, то условие жесткости не выполняется.

Устойчивостью называют способность конструкции или ее элементов сохранять определенную начальную форму упругого равновесия.

При малых нагрузках, система остается устойчивой, и после снятия нагрузки приобретает прежнюю форму.

При нагрузках, превышающих некоторое критическое значение, элемент получает большие и необратимые деформации.

Для того чтобы конструкция в целом отвечала перечисленным требованиям, а следовательно, была надежной в эксплуатации, ее элементам нужно придать наиболее рациональную форму и, зная свойства материалов, из которых эти элементы будут изготовлены, определить необходимые размеры в зависимости от величины и характера действующих сил.

На первый взгляд может показаться, что для надежного сопротивления элементов конструкции внешним нагрузкам достаточно просто увеличить их размеры.

И иногда это может давать желаемый эффект.




Но в тех случаях, когда собственный вес составляет существенную часть действующей на конструкцию нагрузки, увеличение размеров, а значит и веса ее элементов, может наоборот привести к снижению ее жесткости и прочности.

Увеличение размеров движущихся деталей механизмов и машин приводит к дополнительным затратам энергии и возрастанию сил инерции увеличивающих нагрузку.

Кроме того увеличение размеров, не вызванное требованиями надежности, приводит к излишнему расходу материалов, что в свою очередь повышает стоимость производства, транспортировки, монтажа и всего сооружения в целом.

Отсюда следует вывод: машины и сооружения нужно строить прочными и надежными, но при этом желательно, чтобы они были как можно легче и дешевле.

Таким образом:

Сопротивление материалов – это инженерная дисциплина и специальный раздел механики, рассматривающий методы расчета элементов машин и сооружений на прочность, жесткость и устойчивость.

При этом конечно необходимо учитывать такие факторы как экономичность, технологичность изготовления, удобство транспортировки и монтажа, а также безопасность эксплуатации.

Другими словами:

Сопромат это грамотное проектирование конструкций

Для успешного освоения курса необходимы знания некоторых разделов физики, высшей математики, теоретической механики и материаловедения.

Все огромное разнообразие видов конструктивных элементов, встречающихся в сооружениях и машинах можно свести к четырем основным формам: это брус, пластина, оболочка и массивное тело.

Главным из них является, конечно, брус.

Брусом называют тело, у которого один размер — длина значительно превышает два других поперечных размера.

Фигура, образованная пересечением бруса с воображаемой перпендикулярной плоскостью называется поперечным сечением.
Линия, соединяющая центры тяжести всех поперечных сечений бруса называется продольной осью.

В зависимости от схемы нагружения, брус может называться стержнем, валом или балкой.

В зависимости от формы брус может быть прямолинейным, криволинейным, ступенчатым и переменного сечения.

Если толщина стенки бруса значительно меньше габаритных размеров его поперечного сечения он называется тонкостенным.
Этот вид профиля является наиболее рациональным с точки зрения малого веса и экономичности.

Пластиной называют тело, у которого толщина существенно меньше других его размеров.
Это, например плоские крышки резервуаров и перекрытия инженерных сооружений.

Естественно искривленная пластина, которая была криволинейной ещё до деформирования, называется оболочкой.
Оболочками являются стенки резервуаров и котлов, купола зданий, обшивка корпусов транспортных средств и тому подобное.

Тела, у которых все три измерения одного порядка называют массивными.
Примерами таких тел являются фундаменты сооружений.

Решение задач в сопромате сводится в основном к расчету размеров элементов, необходимых для обеспечения их прочности и жесткости.
Реже, ставится вопрос проверки элементов на прочность и определения их грузоподъемности.

Лекции, примеры решения задач и другие учебные материалы по сопромату представлены на нашем сайте isopromat.ru.