представляется несколько завышенным. Результаты, получаемые по
формулам сопротивления материалов, всегда находятся в пределах
здравого смысла
На второй стадии проектирования после определения основных
размеров и рабочих параметров конструкции проводится значительно
более точный расчет прочностных и динамических характеристик
конструкции с помощью современных компьютерных программ с
использованием метода конечных элементов.
Для ответственных конструкций с целью уменьшения коэффициента
запаса и, соответственно веса конструкции, на заключительной стадии
доводки изделия проводятся натурные стендовые испытания.
В процессе решения задачи, кроме определения внутренних усилий,
как уже сказано, требуется подобрать размеры конструкции. Число
неизвестных в задаче соответственно увеличивается. Потребуются
дополнительные уравнения. Таким уравнением является условие
прочности. Но оно одно, следовательно, допускает появление только
одного неизвестного, чаще всего размера сечения. Если же
неизвестных размеров несколько, то они должны быть связаны между
собой из конструктивных соображений. Если размеры конструкции
известны, условие прочности позволяет подобрать допускаемую
нагрузку или, если и нагрузка известна, просто проверить выполнение
условия прочности.
Во всех учебниках сопротивления материалов подробно описывается
решение простых задач, поэтому в данной книге рассматриваются
лишь сложные примеры (по возможности в общем виде, позволяющем
решить широкий круг задач), решение которых без использования
компьютера очень сложно, а иногда и невозможно.
Сопротивление материалов рассматривает в основном упругие
стержневые системы. Расчет стержневых систем при
упругопластических деформациях рассматривается в главе 8.
Для различных специальностей в курс сопротивления материалов
включают различные дополнительные главы, в которых описывается
расчет наиболее характерных для данной специальности элементов
конструкций, таких как, тонкостенные оболочки, толстостенные
трубы, тонкие пластины и др.
Сопротивление материалов рассматривает тела, находящиеся в
равновесии. Как правило, — это неподвижные конструкции или
движущиеся с постоянной скоростью. Однако, в принципе, с учетом
сил инерции можно рассматривать и тела, движущиеся с ускорением
(глава 14).
1.14. Неучитываемые факторы
Как уже говорилось, расчеты по формулам сопротивления материалов
ведутся на стадии эскизного проектирования и носят приближенный
характер. При этом не учитывается ряд факторов, существенно
влияющих на работоспособность конструкции. Отметим наиболее
важные из них.
1.14.1 Концентрация напряжений
В местах резкого изменения формы тела происходит резкое
возрастание напряжений, называемое концентрацией напряжений.
Типичными концентраторами напряжений являются: отверстия,
канавки (смазочные, для выхода резьбы), резьба, уступы и галтели,
шлицы и шпоночные канавки и так далее.