Механика материалов, Тимошенко С.П., Гере Д., 2002

Механика материалов, Тимошенко С.П., Гере Дж., 2002.
 
  Книга содержит энциклопедически полное изложение методов расчета материалов на прочность и устойчивость. В ней представлено исследование напряженно-деформированного состояния стержневых систем при самых различных условиях нагружения. Изложение сопровождается хорошо продуманными примерами, наглядными графиками, обстоятельными историческими комментариями. Широта охвата тематики и обилие конкретного фактического материала позволяют использовать книгу в качестве справочника и делают ее ценным учебным пособием.
Книга представляет интерес для широкого круга лиц, интересующихся механикой материалов. Она будет полезна преподавателям, аспирантам и студентам старших курсов втузов.




ИСПЫТАНИЕ НА РАСТЯЖЕНИЕ.
Зависимость между напряжением и деформацией для конкретного материала определяется при помощи испытания на растяжение. Образец материала, обычно стержень кругового сечения, помещается в испытательную машину и подвергается растяжению. По мере увеличения нагрузки измеряются сила, действующая на стержень, и его удлинение. Напряжение, возникающее в стержне, находится делением силы на площадь поперечного сечения, а деформация — делением удлинения на длину, на которой происходило это удлинение. Для данного материала подобным путем может быть получена полная диаграмма зависимости напряжения от деформации.

Типичный вид диаграммы зависимости напряжения от деформации для конструкционной стали представлен на рис. 1.2, а кривой OABCDE: при этом осевые деформации отложены по оси абсцисс, а соответствующие напряжения — по оси ординат. От точки О до точки А напряжение и деформация прямо пропорциональны друг другу и диаграмма соответствует линейной зависимости. Выше точки А линейное соотношение между напряжением и деформацией больше не имеет места, поэтому напряжение, соответствующее точке А, называется пределом пропорциональности. Для малоуглеродистых (конструкционных) сталей предел пропорциональности обычно лежит между 2100 и 2550 кГ/см2, но для высокопрочных сталей он может быть значительно больше.

При дальнейшем увеличении нагрузки деформация растет быстрее, чем напряжение, до тех пор, пока в точке В не начнут возникать значительные удлинения без заметного возрастания растягивающей силы. Подобное явление известно под названием течения материала, а напряжение в точке В называется пределом текучести. На участке ВС материал становится пластическим; фактически стержень может удлиняться в пластическом состоянии в 10—15 раз больше, чем до предела пропорциональности. В точке С материал начинает упрочняться и проявлять дополнительное сопротивление увеличению нагрузки. Таким образом, при дальнейшем удлинении напряжение возрастает и достигает в точке D своего максимального значения, или предела прочности. Выше этой точки дальнейшее вытягивание стержня сопровождается уменьшением нагрузки и, наконец, в точке Е диаграммы начинается разрушение образца.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА.
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ.
1. РАСТЯЖЕНИЕ, СЖАТИЕ И СДВИГИ.
1.1. Введение.
1.2. Напряжение и деформация.
1.3. Испытание на растяжение.
1.4. Линейная упругость и закон Гука.
1.5. Продольные перемещения при осевом нагружении стержней.
1.6. Статически неопределимые конструкции.
1.7. Влияние изменения температуры и предварительного деформирования.
1.8. Нелинейное поведение.
19. Сдвигающее напряжение и деформация сдвига.
1.10. Энергия деформации.
Задачи.
2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО И ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЙ.
2.1. Напряжения в наклонных сечениях.
2.2. Двухосное напряженное состояние.
2.3. Чистый сдвиг.
2.4. Круг Мора для двухосного напряженного состояния.
2.5. Плоское напряженное состояние.
2.6. Круг Мора для плоского напряженного состояния.
2.7. Трехосное напряженное состояние.
2.8. Плоское деформированное состояние.
Задачи.
3. КРУЧЕНИЕ.
3.1. Кручение стержня кругового поперечного сечения.
3.2. Кручение полого стержня кругового поперечного сечения.
3.3. Энергия деформации при кручении.
3.4. Тонкостенные трубы.
3.5. Неупругое кручение стержней кругового поперечного сечения.
Задачи.
4. ПОПЕРЕЧНАЯ СИЛА И ИЗГИБАЮЩИЙ МОМЕНТ.
4.1. Типы балок.
4.2. Результирующие напряжений в балках.
4.3. Соотношения между нагрузкой, поперечной силой и изгибающим моментом.
4.4. Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов.
Задачи.
5. НАПРЯЖЕНИЯ В БАЛКАХ.
5.1. Нормальные напряжения в балках.
5.2. Расчет балок.
5.3. Касательные напряжения в балках.
5.4. Касательные напряжения в балке кругового поперечного сечения.
5.5. Составные балки.
5.6. Главные напряжения в балках.
5.7. Напряжения в непризматических балках. Приближенная теория.
5.8. Балка, изготовленная из различных материалов.
5.9. Совместное действие изгибающего и крутящего моментов.
5.10. Совместное действие изгибающей нагрузки и продольной силы.
Задачи.
6. ПРОГИБЫ БАЛОК.
6.1. Дифференциальное уравнение линии прогибов.
6.2. Свободно опертые балки.
6.3. Консольные балки.
6.4. Метод моментных площадей.
6.5. Способ наложения.
6.6. Непризматические балки.
6.7. Метод конечных разностей.
6.8. Энергия деформации при изгибе.
6.9. Нагрузки, пропорциональные прогибу.
6.10. Влияние изменения температуры.
6.11. Влияние деформаций сдвига.
6.12. Большие прогибы балок.
Задачи.
7. СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫЕ БАЛКИ.
7.1. Статически неопределимые балки.
7.2. Дифференциальное уравнение линии прогибов.
7.3. Способ наложения.
7.4. Метод моментных площадей.
7.5. Метод конечных разностей.
7.6. Неразрезные балки.
7.7. Влияние изменения температуры.
7.8. Горизонтальные смещения на концах балки.
Задачи.
8. НЕСИММЕТРИЧНЫЙ ИЗГИБ.
8.1. Симметричные балки под действием нагрузок, не лежащих в плоскости симметрии.
8.2. Чистый изгиб несимметричных балок.
8.3. Изгиб несимметричных балок под действием поперечных нагрузок.
8.4. Касательные напряжения в тонкостенных балках незамкнутого профиля.
8.5. Центр сдвига тонкостенного незамкнутого профиля.
8.6. Касательные напряжения в балках, изгибаемых относительно произвольных осей.
Задачи.
9. НЕУПРУГИЙ ИЗГИБ.
9.1. Введение.
9.2. Уравнения неупругого изгиба.
9.3. Пластический изгиб.
9.4. Пластические шарниры.
9.5. Пластический анализ балок.
9.6. Прогибы.
9.7. Неупругий изгиб.
9.8. Остаточные напряжения.
Задачи.
10. ПРОДОЛЬНО СЖАТЫЕ СТЕРЖНИ.
10.1. Стержни, сжатые внецентренно приложенными продольными силами.
10.2. Критические нагрузки для продольно сжатых стержней.
10.3. Напряжения в стержнях.
10.4. Формула секанса для стержней.
10.5. Несовершенства в стержнях.
10.6. Формулы для расчета продольно сжатых стержней.
Задачи.
11. РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ.
11.1. Введение.
11.2. Принцип возможной работы.
11.3. Применение метода единичной нагрузки для определения перемещений.
11.4. Прогибы балок, обусловленные сдвигом.
11.5. Теоремы взаимности.
11.6. Метод податливостей.
11.7. Метод жесткостей.
11.8. Энергия деформации и дополнительная энергия.
11.9. Методы, основанные на использовании энергии деформации.
11.10. Методы, основанные на использовании потенциальной энергии.
11.11. Метод Рэлея — Ритца.
11.12. Принципы дополнительной энергии.
11.13. Метод сил.
11.14. Вторая теорема Кастилиано.
11.15. Энергия деформации и метод податливостей.
11.16. Прочие методы расчета конструкций.
Задачи.
ПРИЛОЖЕНИЕ. ОСНОВЫ ТЕОРИИ УПРУГОСТИ.
П.1. Понятия напряжения и деформации.
П.2. Плоское напряженное и плоское деформированное состояния.
П.3. Напряжения и деформации в трехмерных задачах.
ПРИЛОЖЕНИЕ А. СВОЙСТВА ПЛОСКИХ ФИГУР.
А.1. Центр тяжести плоской фигуры.
А.2. Центр тяжести составной фигуры.
А.3. Осевой момент инерции плоской фигуры.
А.4. Полярный момент инерции плоской фигуры.
А.5. Теорема о параллельном переносе осей.
А.6. Центробежный момент инерции.
А.7. Изменение моментов инерции при повороте осей.
А.8. Главные оси.
Задачи.
ПРИЛОЖЕНИЕ В. СВОЙСТВА ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ НЕКОТОРЫХ СТАНДАРТНЫХ ПРОФИЛЕЙ.
ПРИЛОЖЕНИЕ С. ПРОГИБЫ И УГЛЫ НАКЛОНОВ БАЛОК.
ОТВЕТЫ К ЗАДАЧАМ.
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.
АВТОРСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ.

Купить .





Теги: учебник по физике :: физика :: Тимошенко :: Гере :: механика