1. Общие положения о свойствах материалов. Классификация внешних сил.
Внутренние силы в стержне. Метод сечений. Основные виды деформаций стержней. Понятие о напряжениях и деформациях.
2. Растяжение (сжатие) призматического стержня. Закон Гука при одноосном растяжении. Определение напряжений и деформаций при растяжении (сжатии). Коэффициент Пуассона.
3. Опытное изучение механических свойств материалов при растяжении и сжатии. Пластичные и хрупкие материалы. Сравнение свойств материалов при растяжении и
сжатии.
4. Вопросы прочности и надежности в механике деформируемого твердого тела.
Понятие о прочности, жесткости, устойчивости, отказах и дефектах конструкций. Расчет
на прочность по допускаемым напряжениям. Коэффициенты запаса. Три вида расчетов на
прочность и жесткость: определение допускаемых внешних нагрузок, размеров сечений
(проектный расчет), проверка прочности или жесткости.
5. Расчет статически неопределимых стержневых систем при растяжении (сжатии). Примеры: параллельные стержни и стержни, сходящиеся в одной точке. Распределение усилий в статически неопределимых системах.
6. Определение температурных усилий и напряжений в статически неопределимых стержневых системах. Пример: нагрев (охлаждение) защемленного стержня.
7. Монтажные усилия и напряжения, возникающие в статически неопределимых
системах после их сборки. Примеры: параллельные стержни и стержни, сходящиеся в
одной точке.
8. Кручение. Предпосылки теории кручения стержней кругового поперечного сечения. Закон Гука при чистом сдвиге. Вывод формул для касательных напряжений и углов закручивания.
9. Практические расчеты на прочность и жесткость при кручении. Рациональные
поперечные сечения.
10. Расчет цилиндрических витых пружин. Максимальные касательные напряжения
и осадка пружин. Жесткость пружин.
11. Классификация видов изгиба. Дифференциальные зависимости при изгибе. Построение эпюр поперечной силы и изгибающего момента при изгибе балки. Примеры.
12. Основные гипотезы и вывод формулы для нормальных напряжений при чистом
прямом изгибе. Условие прочности.
13. Практические расчеты на прочность при изгибе. Рациональные поперечные сечения.
14. Вывод формул для потенциальной энергии упругой деформации при различных
видах деформации стержня: растяжение (сжатие), кручение, чистый изгиб.15. Определение перемещений в линейно-упругих стержневых системах по формуле Максвелла-Мора. Метод Симпсона для вычисления интеграла Максвелла-Мора. Примеры.
16. Сложные виды деформаций стержней. Условия применения принципа суперпозиции. Косой изгиб. Расчет на прочность. Примеры.
17. Сложные виды деформаций стержней. Условия применения принципа суперпозиции. Внецентренное растяжение (сжатие). Расчет на прочность. Примеры.
18. Сочетание изгиба с кручением стержня кругового сечения. Вычисление эквивалентного момента и эквивалентных напряжений по критериям текучести Сен-Венана и
Мизеса. Расчет валов кругового поперечного сечения при изгибе с кручением. Пример.
19. Расчеты на устойчивость сжатых стержней. Понятие об устойчивых и неустойчивых формах равновесия сжатого стержня. Продольный изгиб, критическая сила. Формула Эйлера для шарнирно опертого стержня.
20. Расчеты на устойчивость сжатых стержней. Формула Эйлера для разных случаев опорных закреплений. Граница применимости формулы Эйлера.
21. Потеря устойчивости при напряжениях, превышающих предел пропорциональности. Формула Ф.С.Ясинского. Зависимость критических напряжений от гибкости
стержня.
22. Особенности практических расчетов на устойчивость. Условие устойчивости.
Рациональные типы поперечных сечений сжатых стержней. Расчет ферм.
23. Переменные напряжения. Понятие об усталостном разрушении. Типы циклов и
их параметры. Экспериментальное исследование усталости. Предел выносливости.
24. Факторы, влияющие на величину предела выносливости детали (вид деформаций, концентрация напряжений, состояние и качество обработки поверхности, абсолютные размеры).
25. Диаграмма предельных напряжений и ее схематизация. Расчеты на усталость
при линейном напряженном состоянии (симметричный и асимметричный циклы). Формула Серенсена-Кинасошвили.
26. Расчеты на усталость при плоском напряженном состоянии. Формула ГафаПолларда. Проектный расчет валов редукторов.
Дополнительные вопросы по курсу «Сопротивление материалов»
(Обязательно включаются в экзаменационные билеты)
1. Записать условия прочности для стержня кольцевого сечения при его: растяжении;
кручении; изгибе, внецентренном сжатии.
2. Записать условия жесткости для стержня кольцевого сечения при его растяжении,
кручении, изгибе.
3. Как вычислить изменения всех размеров стержня длины L квадратного поперечного
сечения со стороной b при его растяжении ?
4. Как изменятся продольная деформация и прочность сжатого стержня кругового сечения, если в нем просверлить центральное отверстие по всей длине ( d0 = 0,8d ) ?
5. Как изменится прочность стержня кругового сечения при его кручении и изгибе, если
в нем просверлить центральное отверстие ( d0 = 0,8d ) ?
6. Как изменится жесткость стержня кругового сечения при его кручении и изгибе, если
в нем просверлить центральное отверстие ( d0 = 0,8d ) ?
7. Привести рациональные формы поперечных сечений при изгибе балок из пластичных
материалов и обосновать варианты.
8. Привести рациональные формы поперечных сечений при изгибе балок из хрупких
материалов и обосновать варианты.
9. Как определить силу, действующую на балку, если известен прогиб балки в точке
приложения силы ? Пример.
10. Определить максимальные напряжения в консольной балке квадратного или кругового поперечного сечения, испытывающей изгиб от силы собственного веса.
11. Как определить максимальный прогиб и максимальные напряжения в балке, опертой
по краям, от сил собственного веса ?
12. При изгибе балки двутаврового сечения в какой из главных центральных плоскостей
инерции ее прочность будет больше и во сколько раз ?
13. При изгибе балки с поперечным сечением в виде швеллера в какой из главных центральных плоскостей инерции ее прогиб будет больше и во сколько раз ?
14. Записать условия прочности при изгибе балок из пластичного и хрупкого материала.
15. Как определить напряжения в опасных точках при косом изгибе балки прямоугольного сечения ? Пример.
16. Как определить напряжения в опасных точках при совместном кручении и изгибе
балки кругового сечения ?
17. Записать условие прочности для стержня квадратного поперечного сечения, растянутого центральной силой, и при внецентренном приложении силы в сечении стержня.
18. Что такое критическая сила сжатого стержня, как ее вычислить ?
19. Что такое гибкость стержня и предельная гибкость ? От чего они зависят ?
20. Объясните на примере проектный расчет в задачах устойчивости стержня.
21. Какие формы равновесия Вы знаете ?
22. Что означает потеря устойчивости сжатого стержня ?
23. Нужна ли проверка на текучесть при симметричном цикле изменения напряжений ?
24. Понятие об усталостном разрушении материала.
25. Какие параметры циклов Вы знаете и как они определяются ?
26. Дайте определение предела выносливости материала. Практический способ определения предела выносливости.
27. Что такое базовое число циклов ? Практический способ определения предела выносливости.
28. Какие факторы влияют на усталостную прочность материалов ? Какие мероприятия
позволяют уменьшить влияние этих факторов на усталостную прочность ?
29. Как проводится расчет на выносливость при одновременном действии нормальных и
касательных напряжений ?
30. Приведите две формы записи условия прочности по допускаемым напряжениям.