Схематизация системы внешних сил

Внешние силы, воспринимаемые конструкциями и их деталями называются нагрузками. К внешним силам относят также и реакции связей. Внешние силы могут быть сосредоточенными и распределенными, объемными и поверхностными, статическими и динамическими. Под сосредоточенными силами подразумевают давления, распределенные по небольшой части поверхности тела, а не сосредоточенные в одной точке. К объемным относятся силы тяжести, силы магнитного притяжения, инерционные силы и т.д. Объемные силы непрерывно распределены по всему телу. Поверхностные силы являются результатом взаимодействия твердых тел или воздействия на них внешней среды, например потока воздуха на крыло самолета. Поверхностные силы распределены по поверхности тела.

Статические силы изменяются столь медленно и плавно, что возникающими при этом ускорениями движущихся масс можно пренебречь. При статическом нагружении можно считать, что нагрузки во всех точках тела воспринимаются одновременно. При динамическом нагружении возникают значительные инерционные силы, которые нужно учитывать наряду с другими нагрузками.

В сопротивлении материалов изучают действие только уравновешенных систем внешних и внутренних сил. Поэтому при рассмотрении вопросов равновесия деформируемого тела применимы все законы статики и динамики твердого тела. Можно перемещать силы вдоль линии их действия, заменять системы сил статически эквивалентными системами и т.д. При определении деформаций, энергий деформаций и других величин, связанных с перемещениями, указанные действия производить нельзя.

Рассмотрим методику схематизации системы внешних сил, действующих на тело на примере бруса с прямолинейной осью (рис. 1.6). Вместо бруса изображается его ось, представляющая собой геометрическое место центров тяжестей поперечных сечений. Все действующие на брус нагрузки сводятся к оси. При этом нагрузки, приложенные к участкам небольших размеров по сравнению с размерами бруса, заменяются сосредоточенными силами. В противном случае нагрузка остается распределенной по линии. При переносе сил в направлении перпендикулярном их линиям действия возникают сосредоточенные моменты.

Сосредоточенные силы P измеряются в ньютонах [Н], сосредоточенные моменты M имеют размерность [Нм], интенсивность распределенной по линии нагрузки q измеряется в [Н/м].

Схематизация системы приложенных сил

Рис. 1.6. Схематизация системы приложенных сил



 Предыдущая  Схематизация системы внешних сил
 
MYsopromat.ru - сопромат в режиме on-line
Яндекс цитирования
MYsopromat.ru - сопромат в режиме on-line