Плоская
система сходящихся сил Геометрический метод сложения сил, приложенных в одной
точке Силы называют сходящимися, если их линии действия пересекаются в одной точке.
Различают плоскую систему сходящихся сил, когда линии действия всех данных сил
лежат в одной плоскости, и пространственную систему сходящихся сил, когда линии
действия сил лежат в разных плоскостях. Механика
(в широком смысле) - это наука о движении материальных тел в пространстве и времени.
Она объединяет ряд дисциплин, объектами исследования которых являются твердые,
жидкие и газообразные тела. Теоретическая механика, Теория упругости, Сопротивление
материалов, Гидромеханика, Газовая динамика и Аэродинамика - вот далеко не полный
перечень различных разделов механики. Как видно из их названий, они отличаются
друг от друга прежде всего объектами исследования.
Проекция силы на ось
Решение задач на равновесие
сходящихся сил с помощью построения замкнутых силовых многоугольников в большинстве
случаев сопряжено с громоздкими построениями. Более общим и универсальным методом
решения таких задач является переход к определению проекций заданных сил на координатные
оси и оперирование с этими проекциями.
Момент
сил относительно точки определяется произведением модуля силы на длину перпендикуляра,
опущенного из точки на линию действия силы
Уравнение
движения точки В общем случае точка может двигаться по криволинейной траектории.
Для изучения криволинейного движения точки необходимо уметь определить ее положение
в назначенной системе отсчета (системе координат) в любой момент времени
Скорости
и ускорения точек вращающегося
тела Если тело вращается вокруг оси, то его точки перемещаются по окружностям,
радиусы которых r равны расстояниям точек от оси вращения Пример.
Твердое тело, вращающееся вокруг неподвижной оси, имеет в данный момент угловую
скорость ω = 5 рад/с и угловое ускорение ε = - 20 рад/с2. Основные понятия
и аксиомы статики Теоретическая
механика
Основы
динамики В динамике рассматривается движение материальных точек или тел под
действием приложенных сил; устанавливается связь между приложенными силами и вызываемым
ими движением. Динамика основывается на ряде вытекающих из опыта аксиом; некоторые
из них были рассмотрены в статике.
Понятие
о трении Трение в машинах играет существенную роль. В передаточных механизмах
— фрикционных, канатных, ременных и др. — передача движения от ведущего звена
к ведомому осуществляется трением. В других случаях трение препятствует движению,
поглощая значительную часть работы движущих сил.
Основное
уравнение динамики для вращательного движения твердого тела
Метод
сечений. Виды деформаций Стержнями (брусьями) называются такие элементы конструкций,
длина которых значительно превышает их поперечные размеры. Кроме стержней (брусьев)
могут встречаться пластины или оболочки, у которых только один размер (толщина)
мал по сравнению с двумя другими, и массивные тела, у которых все три размера
примерно одинаковы. Сопративление
материалов Задания и решения
Растяжение
и сжатие Продольные силы при растяжении и сжатии.
Кручение
Чистый сдвиг Экспериментально чистый сдвиг может быть осуществлен при кручении
тонкостенной трубы, поэтому деформация чистого сдвига отнесена к теме «кручение».
Расчеты на прочность
при изгибе Проверку прочности и подбор сечений изгибаемых балок обычно производят
исходя из следующего условия: наибольшие нормальные напряжения в поперечных сечениях
не должны превосходить допускаемых напряжений [а] на растяжение и сжатие, установленных
нормами или опытом проектирования для материала балки.
Основные понятия
усталостного разрушения
Элементы конструкций и машин часто работают при периодически меняющихся (по величине
и даже по знаку) напряжениях. В подобных условиях находятся, например, оси вагонов,
рельсы, рессоры, поршневые штоки, валы и многие другие детали машин.
Понятие
о теориях прочности
Испытания материалов позволяют определить опасные, или предельные, напряжения
при каких-то простейших деформированных состояниях.
Классификация
машин Машиной называется устройство, создаваемое человеком, выполняющее механические
движения для преобразования энергии, материалов и информации с целью полной замены
или облегчения физического и умственного труда человека, увеличения его производительности.
Под материалами понимаются обрабатываемые предметы, перемещаемые грузы и т. д.
Кулачковые
механизмы применяют в тех случаях, когда перемещение, скорость и ускорение
ведомого звена должны изменяться по заранее заданному закону, в частности, когда
ведомоэ звено должно периодически останавливаться при непрерывном движении ведущего
звена.
Ременные
передачи Устройство ременных передач. Виды приводных ремней Передачу вращательного
движения с одного вала на другой при значительных расстояниях между ними можно
осуществить гибкой связью, используя силу трения между поверхностью шкива и гибким
телом. Гибкой связью служат ремни.
Подшипники
скольжения Для поддержания осей и валов с насаженными на них деталями и восприятия
действующих на них усилий служат специальные опоры: подшипники, нагружаемые радиальными
силами, и подпятники, нагружаемые осевыми силами. По характеру трения рабочих
элементов опоры разделяют на опоры скольжения и опоры качения (шариковые и роликовые
подшипники).
Соединение деталей Заклепочные
соединения Соединения деталей машин бывают неразъемными и разъемными. Разъемные
соединения (болтовые, шлицевые и др.) могут быть разобраны и вновь собраны без
разрушения деталей. Неразъемные соединения (заклепочные, сварные и др.) могут
быть разобраны лишь путем разрушения элементов соединения.
Динамика - это
раздел теоретической механики изучающий движения материальных точек и твёрдых
тел под действием приложенных к ним. В динамике решают две задачи. Эти задачи
называются первой или прямой, второй или обратной. Обратная задача является основной.
Прямой задачей, по заданным законам движения, определяют силы и моменты сил. Во
второй задаче, по приложенным силам и моментам, вычисляют законы движения, Динамика
базируется на трёх законах.
Первый закон: Материальная точка находится в покое
или движется равномерно и прямолинейно, если на неё не действуют силы или действующие
силы на точку уравновешены.
Второй закон(второй закон Ньютона): Материальная
точка массы m, движется ускоренно под действием приложенных к ней сил.
Третий
закон: Если одна материальная точка действует на другую силой F1, то другая будет
действовать с силой равной по модулю F1, направленную противоположно вдоль прямой,
соединяющей эти точки.
Силы.
В динамике различают: внешние и внутренние,
активные и реакции связей. Также различают силы постоянные, зависящие от координат,
зависящая от времени и зависящая от скорости
Дифференциальное уравнение
движения.
Пусть на материальную точку m действует сила F. По второму закону
эта точка получит ускорение, по модулю пропорциональное модулю силы в направление
этой же силы. Запишем основное уравнение динамики.