Главная
Тема 1. Введение
Что такое сопротивление материалов? Любой студент второго (на дневных отделениях сопротивление материалов изучается на втором курсе, на вечерних — на третьем) и старших курсов высших технических учебных заведений скажет, что это один из самых трудных предметов. И возможно, вспомнит шутку: «Жениться можно, только сдав экзамены по сопротивлению материалов». Хороший студент добавит, что в сопротивлении материалов изучается прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций, имеющих форму стержня, пластины и оболочки. Русский ученый профессор Виктор Львович Кирпичев назвал свой двухтомный учебник «Сопротивление материалов. Учение о прочности построек и машин» [184], определив, таким образом, содержание курса. Учение? Значит, наука о прочности построек и машин. Точнее, часть науки — механики деформируемого твердого тела, необходимая инженерам, или введение в эту науку.
Как же возник курс сопротивления материалов? Прежде чем возводить какое-либо сооружение или строить машину, их надо спроектировать. В процессе проектирования необходимо выбрать материал и размеры каждой детали машины или сооружения так, чтобы при испытании и в эксплуатации она не разрушилась и не исказила свою форму. Для этого предварительно следует выявить характер и величины сил, воспринимаемых каждой деталью конструкции, и всесторонне изучить условия эксплуатации каждой детали для того, чтобы правильно выбрать подходящий материал. Зная характер внешней нагрузки и механические свойства материала, характеризующие деформацию и разрушение его под действием внешних сил, можно обратиться к определению размеров деталей машин или сооружений, которые обеспечили бы им надежность в эксплуатации. При этом каждая деталь должна быть сконструирована так, чтобы затрачиваемый материал использовался наиболее рационально, т.е.детали должны быть по возможности легкими и дешевыми.
Требования надежности и наибольшей экономии, предъявляемые практикой к конструктору, противоречат друг другу. Первое требование ведет к увеличению расхода материала, второе — к его снижению.
Эти два противоречивых требования обусловили развитие расчетов на прочность деталей сооружений и машин, которые и составляют предмет сопротивления материалов.
Вначале элементарные расчеты на прочность излагались в курсах «Построение сооружений и машин». Они основывались на методах механики с учетом того, что все твердые тела деформируемы. Необходимость таких расчетов дала толчок к развитию механики деформируемого твердого тела. В дальнейшем, в связи с развитием техники, усложнением конструкций и расчетов, расчеты на прочность выделились в самостоятельный предмет «Сопротивление материалов», который изучается почти во всех высших технических учебных заведениях. Оказалось, что нет нужды говорить отдельно о деформации и прочности болтов, валов ит.п., поскольку элементы конструкций обычно можно схематизировать двумя формами стержня и оболочки (частный случай оболочки — пластина). Таким образом, «Сопротивление материалов» — общетехническая дисциплина, в которой на основе методов механики деформируемого твердого тела рассматриваются необходимые инженерам всех специальностей расчеты на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций в форме стержней, пластин и оболочек, т.е.сопротивление материалов — введение в механику деформируемого твердого тела, необходимое инженерам.
Часто говорят, что название курса «Сопротивление материалов» не отражает его содержания. Это верно. Однако едва ли стоит ломать традицию и переименовывать этот курс, как это иногда предлагают: «Прикладная механика деформируемого твердого тела» или «Механика материалов и конструкций» и т.п., хотя второе название наиболее точно отражает содержание курса. Совершенно неверно утверждение о том, что поскольку сопротивление материалов является введением в механику деформируемого твердого тела, то его необходимо уничтожить, а отдельные вопросы прочности включить в курс механики.
В настоящее время в связи с увеличением размеров сооружений, созданием новых конструкций машин, летательных аппаратов, кораблей, повышением мощности агрегатов, увеличением скоростей подвижных частей машин, использованием высоких температур и давлений, применением новых материалов ответственность расчетов на прочность, а, следовательно, и важность курса «Сопротивление материалов» повышаются.
Каждый день практика ставит новые задачи и тем самым развивает механику деформируемого твердого тела и курс «Сопротивление материалов». Из года в год он насыщается новым содержанием.
email: KarimovI@rambler.ru
Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21
Теоретическая механика Строительная механика
Прикладная механика Детали машин Теория машин и механизмов
