ВОПРОСЫ ПО КУРСУ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

ВОПРОСЫ ПО КУРСУ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Ч а с т ь п е р в а я.

О сопротивлении материалов

1.  Что изучает сопротивление материалов?

2.  Предмет исследования сопротивления материалов.

О нагрузках

3.  Чем отличаются сосредоточенные и распределенные нагрузки?

4.  Какие нагрузки следует представлять как сосредоточенные силы?

5.  Какие нагрузки следует представлять как распределенные силы?

6.  Чем отличаются поверхностные и объемные силы?

7.  Чем отличаются постоянные и временные нагрузки?

8.  Чем отличаются статические и динамические нагрузки?

Виды элементов конструкций

9.  Какое тело называется брусом?

10.  Что называется осью бруса?

11.  Что называется стержнем?

12.  Какое тело называется пластинкой?

13.  Какое тело называется оболочкой?

14.  Какое тело называется массивом?

Основные гипотезы и допущения в сопротивлении материалов

15.  Почему приходиться при изучении свойств деформируемых тел принимать гипотезы?

16.  Как формулируется гипотеза о сплошности (непрерывности) твердых тел?

17.  Как формулируется гипотеза об однородности?

18.  Как формулируется гипотеза об изотропность?

19.  Чем отличаются изотропное и анизотропное тела? Примеры.

20.  Как формулируется гипотеза об отсутствии начальных сил (напряжений)?

21.  Как формулируется принцип независимости действия сил? Принцип суперпозиций?

22.  Что означает условие геометрической линейности и условие геометрической нелинейности?

23.  Что означает условие физической линейности и физической нелинейности?

24.  Как формулируется принцип Сен-Венана?

Виды деформаций

25.  Что называется деформацией тела?

26.  На какие виды делятся деформации тела?

27.  Что называется абсолютной линейной деформацией и в чем она измеряется?

28.  Что называется относительной линейной деформацией, ее обозначение и размерность?

29.  Как обозначается и в чем измеряется относительная угловая деформация (угол сдвига)?

Свойства твердых деформируемых тел

30.  Перечислите основные свойства твердого деформируемого тела.

31.  Что называется упругостью тела?

32.  Что называется пластичностью тела?

33.  Что называется ползучестью тела?

34.  Что называется релаксацией?

Внутренние силы

35.  Чем отличаются внешние и внутренние силы?

36.  Суть (порядок действия) метода сечений для определения внутренних сил?

37.  Что называется продольной силой, обозначение, размерность и правило знаков?

38.  Что называется поперечной силой, обозначение, размерность и правило знаков?

39.  Что называется крутящим моментом, обозначение, размерность и правило знаков?

40.  Что называется изгибающим моментом, обозначение, размерность и правило знаков?

Виды простых сопротивление (деформаций)

41.  Перечислите виды простых деформаций (сопротивлений).

42.  Какой вид сопротивления называется центральным растяжением-сжатием?

43.  Какой вид сопротивления называется кручением?

44.  Какой видом сопротивления называется сдвигом (срезом)?

45.  Какой вид сопротивления называется чистым изгибом?

46.  Чем отличается чистый изгиб и плоский поперечный изгиб?

Виды напряжений

47.  Какие виды напряжений Вам известны?

48.  Что называется полным напряжением и его размерность?

49.  Что называется нормальным напряжением, его размерность и знаки?

50.  Что называется касательным напряжением, его знаки и размерность?

51.  Почему в механике твердого тела напряжения делятся на нормальные и касательные?

52.  Какой интегральной зависимостью связаны нормальные напряжения и продольная сила?

53.  Какой интегральной зависимостью связаны нормальные напряжения и изгибающий момент?

Центральное растяжение (сжатие)

54.  Как формулируется гипотеза Бернулли?

55.  По какой формуле вычисляется напряжение в поперечном сечении при центральном растяжении-сжатии?

56.  Что называется эпюрой продольных сил и эпюрой напряжений?

57.  По какой формуле вычисляются напряжения в наклонном сечении стержня при центральном растяжении

(сжатии)?

58.  По какой формуле вычисляется абсолютная продольная деформация при центральном растяжении (сжатии)?

59.  По какой формуле вычисляется относительная продольная деформация при центральном растяжении (сжатии)?

60.  Как связаны между собой относительная продольная и относительная поперечные деформации при центральном растяжении (сжатии)?

61.  Что называется коэффициентом поперечной деформации (коэффициентом Пуассона), его размерность и пределы изменения?

62.  Как формулируется закон Гука?

63.  Как вычисляются перемещения сечения в ступенчатом стержне при центральном растяжении (сжатии)?

64.  Какие допущения приняты при расчете плоской статически определимой стержневой системы, содержащей абсолютно жесткие элементы?

Механические характеристики материалов

65.  На какие две группы делятся механические характеристики материалов?

66.  Что называется пределом пропорциональности?

67.  Что называется пределом текучести?

68.  Что называется пределом прочности?

69.  Что называется относительной остаточной деформацией?

70.  Что называется относительным остаточным сужением?

Методы расчета на прочность

71.  Какие Вам известны методы расчета на прочность?

72.  Какой вид имеет условие прочности по методу разрушающих нагрузок?

73.  Какой вид имеет условие прочности по допускаемым напряжениям?

74.  Как записать условие прочности по предельным состояниям?

75.  Какое состояние конструкции называется предельным?

Геометрические характеристики сечений

76.  Что называется статическим моментом плоского сечения?

77.  По какой формуле определяются координаты центра тяжести плоского сечения?

78.  Что называется осевым моментом инерции плоского сечения?

79.  Что называется полярным моментом инерции плоского сечения?

80.  Какая связь существует между осевыми и полярным моментами инерции?

81.  Что называется центробежным моментом инерции плоского сечения?

82.  Какой формулой выражается зависимость между моментами инерции плоского сечения относительно параллельных осей?

83.  По какой формуле вычисляется момент инерции прямоугольного сечения относительно оси, совпадающей с его основанием?

84.  По какой формуле вычисляется момент инерции прямоугольного сечения относительно центральной оси, параллельной его основанию?

85.  По какой формуле вычисляется момент инерции круглого сечения относительно его центральной оси?

86.  По какой формуле вычисляется момент инерции треугольного сечения относительно оси, проходящей через его основание?

87.  По какой формуле вычисляется момент инерции треугольного сечения относительно центральной оси, параллельной его основанию?

88.  Как выражаются зависимости между моментами инерции при повороте осей?

89.  Какие оси называются главными осями инерции?

90.  Что называется главными моментами инерции?

91.  Чем отличаются главные моменты инерции от главных центральных моментов инерции?

92.  Какие особенности имеют главные центральные моменты инерции для плоских сечений, имеющих три и более осей симметрии?

93.  По какому правилу определяется положение оси V с меньшим главным центральным моментом инерции?

94.  По какой формуле вычисляются главные моменты инерции для плоских сечений?

Плоский поперечный изгиб – расчет на прочность

95.  Какие стержни называются балками?

96.  Чем отличаются чистый и поперечный изгибы?

97.  Какие типы опор применяются для закрепления балок и их особенности?

98.  На какие типы делятся балки?

99.  По какому правилу назначаются знаки для поперечных сил в балках?

100.  По какому правилу назначаются знаки для изгибающих моментов в балках?

101.  Как записываются дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью распределенной нагрузки?

102.  Как строятся эпюры внутренних сил для балок способом составления аналитических выражений (функций)?

103.  Как строятся эпюры внутренних сил для балок способом характерных сечений?

104.  В каком направлении следует проводить анализ эпюр внутренних сил в балках?

105.  Как проявляет себя сосредоточенный момент на эпюрах поперечных сил и изгибающих моментов?

106.  Как проявляет себя сосредоточенная сила на эпюрах поперечных сил и изгибающих моментов?

107.  Если на участке балки нет распределенной нагрузки, то какой характер на этом участке имеют эпюры поперечных сил и изгибающих моментов?

108.  Если на участке балки есть равномерно распределенная нагрузка, то какой характер на этом участке имеют эпюры поперечных сил и изгибающих моментов?

109.  Если поперечная сила равна нулю, то, как это проявляется на эпюре изгибающих моментов?

110.  Как пользоваться площадью эпюры поперечных сил для проверки или для построения эпюры изгибающих моментов?

111.  Как формулируется гипотеза плоских сечений для балки?

112.  Как формулируется гипотеза об отсутствии давлений между продольными волокнами балки?

113.  По какой формуле вычисляется нормальное напряжение в произвольной точке поперечного сечения балки при чистом изгибе?

114.  Как формулируется закон парности касательных напряжений?

115.  Что такое депланация сечений?

116.  Чем отличаются тонкие балки, балки средней толщины и толстые балки?

117.  По какой формуле вычисляется касательное напряжение в произвольной точке поперечного сечения балки при поперечном изгибе (формула Журавского)?

118.  Как получить отсеченную часть сечения балки при вычислении касательных напряжений по формуле Журавского?

119.  Как вычисляется статический момент отсеченной части сечения при вычислении касательных напряжений по формуле Журавского?

120.  Какую ширину сечения принимают при вычислении касательных напряжений по формуле Журавского?

121.  Как проверить прочность балки по нормальным напряжениям при поперечном изгибе?

122.  Как определяется осевой момент сопротивления поперечного сечения?

123.  Как вычислить осевой момент сопротивления прямоугольного, круглого и кольцевого сечений?

124.  Как проверить прочность балки по касательным напряжениям при поперечном изгибе?

Плоский поперечный изгиб – расчет на жесткость

125.  Как записывается приближенное дифференциальное уравнение изогнутой оси балки?

126.  Как определяются углы поворота и прогибы балки методом непосредственного интегрирования?

127.  В чем недостаток метода непосредственного интегрирования?

128.  Как записывается универсальное уравнение упругой оси балки по методу начальных параметров?

129.  Как назначаются знаки перед слагаемыми в универсальном уравнении упругой оси балки по методу начальных параметров?

130.  Какие пять требований предъявляет метод начальных параметров к балке и к нагрузке?

Напряженное и деформированное состояния тела

131.  Что называется напряженным состоянием в точке?

132.  Какие напряженные состояния Вы знаете?

133.  Какое напряженное состояние называется линейным?

134.  Какое напряженное состояние называется плоским?

135.  Какое напряженное состояние называется объемным?

136.  По каким правилам расставляются индексы и знаки для нормального напряжения?

137.  По каким правилам расставляются индексы и знаки для касательного напряжения?

138.  По каким формулам вычисляются нормальное и касательное напряжения на наклонной площадке при плоском напряженном состоянии?

139.  Какие площадки называются главными?

140.  Какие напряжения называются главными напряжениями?

141.  По какой формуле вычисляется угол наклона главных площадок при плоском напряженном состоянии?

142.  По какому правилу определяется положение главных площадок?

143.  Как обозначаются и как расставляются индексы главных напряжений?

144.  По какой формуле вычисляются значения главных напряжений при плоском напряженном состоянии?

145.  Какие оси называются главными осями деформации?

146.  Какие деформации называются главными деформациями?

147.  Как обозначаются и как расставляются индексы главных деформаций?

148.  Какими уравнениями выражается закон Гука для плоского напряженного состояния?

149.  Какими уравнениями выражается закон Гука для объемного напряженного состояния?

Чистый сдвиг

150.  Какой вид сопротивления называется чистым сдвигом?

151.  По каким формулам вычисляются нормальное и касательное напряжения на наклонной площадке при чистом сдвиге?

152.  Как располагаются главные площадки при чистом сдвиге?

153.  Чему равны главные напряжения при чистом сдвиге?

154.  Как выражается закон Гука при чистом сдвиге?

155.  Как обозначается и в чем измеряется модуль сдвига?

156.  Как выражается зависимость между модулем упругости, модулем сдвига и коэффициентом поперечной деформации?

Заклепочные и сварные соединения

157.  Какие допущения приняты при расчете заклепочных (болтовых) соединений на срез?

158.  Как записывается условие прочности на срез для болтовых (заклепочных) соединений?

159.  Какие допущения приняты при расчете заклепочных (болтовых) соединений на смятие?

160.  Как записывается условие прочности на смятие для болтовых (заклепочных) соединений?

161.  Какие допущения приняты при расчете угловых фланговых швов на срез?

162.  Как записывается условие прочности на срез для угловых фланговых швов?

163.  Какие преимущества и какие недостатки имеют болтовые (заклепочные) соединения?

164.  Какие преимущества, и какие недостатки имеют сварные соединения?

Кручение

165.  Какие имеются особенности деформации круглого стержня при кручении?

166.  Как записывается приближенное дифференциальное уравнение при кручении?

167.  По какой формуле вычисляется касательное напряжение в произвольной точке сечения круглой формы при кручении стержня?

168.  Как выражается закон Гука при кручении стержней круглого или кольцевого поперечных сечений?

169.  Как вычислить относительный угол закручивания в стержнях круглого сечения?

170.  По какой форме и из-за чего происходит разрушение стержня из хрупкого материала при кручении?

171.  По какой форме и из-за чего происходит разрушение стержня из упруго-пластического материала при кручении?

172.  По какой форме и из-за чего происходит разрушение стержня из дерева при кручении?

173.  Как записывается условие прочности стержня круглого сечения при кручении?

174.  Как записывается условие жесткости стержня круглого сечения при кручении?

Теории прочности

175.  Поясните, какая необходимость в применении теорий прочности?

176.  Как формулируется критерий теории прочности Галилея-Лейбница, Клебши-Ренкина (первой)?

177.  Как формулируется критерий теории прочности Мариотта-Грасгофа, Сен-Венана (вторая)?

178.  Как формулируется критерий теории прочности Кулона (третья)?

179.  Как формулируется критерий прочности теории Губера-Мизеса-Генки (четвертая)?

180.  При каком условии прочность не выполняется по теории прочности Кулона-Мора?

Ч а с т ь в т о р а я.

Статически неопределимые системы

181.  Какие системы называются статически неопределимыми?

182.  Какие особенности имеют статически неопределимые системы по сравнению со статически определимыми системами?

183.  Каким показателем характеризуются статически неопределимые системы?

184.  По какой формуле определяется температурная деформация стержня?

185.  Какие способы существуют для компенсации температурных напряжений?

186.  Как формулируется теорема о взаимности работ внешних сил (теорема Бетти)?

187.  Как формулируется теорема о взаимности работ внутренних сил?

188.  Как формулируется теорема о взаимности перемещений?

189.  Как определить линейные и угловые перемещения методом Максвелла-Мора?

190.  Как записывается полная формула определения перемещений для любых линейно деформируемых систем по методу Максвелла-Мора?

191.  По какому правилу перемножаются эпюры способом Верещагина?

192.  Как разложить эпюру, имеющую форму простой трапеции?

193.  Как разложить эпюру, имеющую форму перекрученной трапеции?

194.  Как разложить эпюру, имеющую форму обычной параболической трапеции?

195.  Как разложить эпюру, имеющую форму перекрученной параболической трапеции?

196.  Как определить степень статической неопределимости неразрезной балки?

197.  Каким требованиям должна удовлетворять основная система метода сил?

198.  Как строится основная система для неразрезной балки?

199.  Как из основной системы получить эквивалентную систему?

200.  Какую форму записи имеют канонические уравнения метода сил?

201.  Какой смысл имеют коэффициенты канонических уравнений dij?

202.  Как записываются канонические уравнения и какой смысл они имеют?

203.  Как определяются перемещения и углы поворота сечений в статически неопределимой балке?

204.  Каким образом учитываются осадки опор в статически неопределимой балке?

Концентрация напряжений

205.  Чем характеризуется концентрация напряжений?

206.  Какими методами определяется концентрация напряжений?

207.  Отчего зависит коэффициент концентрации напряжений?

Сложное сопротивление – общие понятия

208.  Сколько и какие составляющие внутренних сил в самом общем случае появляется в сечении стержня?

209.  Какие виды сложного сопротивления обозначают отдельными названиями?

Косой изгиб

210.  Какой вид сопротивления называется косым изгибом?

211.  Для каких случаев косой изгиб невозможен?

212.  По какой формуле вычисляется напряжение в произвольной точке сечения при косом изгибе?

213.  Чем отличается плоский и пространственный косые изгибы?

214.  Как определяется положение плоскости суммарного изгибающего момента при плоском косом изгибе, если балка загружена только одной сосредоточенной силой (моментов или распределенной нагрузкой)?

215.  Как определяется положение нейтральной оси при плоском косом изгибе?

216.  Как определяется положение плоскости суммарного изгибающего момента при пространственном косом изгибе?

217.  Как определяется положение нейтральной оси при пространственном косом изгибе?

218.  Как определяются опасные точки при косом изгибе?

219.  Как записывается условие прочности при косом изгибе, если материал имеет разную прочность на растяжение и сжатие?

220.  Как определить полный прогиб балки при косом изгибе?

221.  Как определить направление полного прогиба при косом изгибе?

Внецентренное растяжение (сжатие)

222.  Какой вид сопротивления называется внецентренным растяжением (сжатием)?

223.  По какой формуле вычисляется напряжение в произвольной точке сечения стержня при внецентренном растяжении (сжатии)?

224.  Каким образом учитывается в расчетной формуле, что испытывает стержень внецентренное растяжение или внецентренное сжатие?

225.  Что называется нулевой линией?

226.  Как определить положение нулевой линии при внецентренном растяжении (сжатии)?

227.  Как располагается нулевая линия по отношению к точке приложения силы (равнодействующей)?

228.  Если точка приложения силы движется по прямой, пересекающей центр тяжести сечения, то как движется соответствующая нулевая линия?

229.  Если точка приложения силы находится на главной центральной оси Х, то как располагается нулевая линия?

230.  Если точка приложения силы движется по прямой, не пересекающей центр тяжести сечения, то, как перемещается нулевая линия?

231.  Что называется ядром сечения?

232.  Поясните, как строится ядро сечения?

233.  Может ли ядро сечения быть невыпуклой фигурой?

234.  Может ли ядро сечения быть выпуклой фигурой?

235.  Поясните, что означает выпуклый и невыпуклый многоугольник?

236.  От чего зависит форма и размеры ядра сечения?

237.  Если точка приложения силы находится на контуре ядра сечения, то где располагается соответствующая нулевая линия?

238.  Если точка приложения силы находится на контуре фигуры, описывающей сечение, то где располагается соответствующая нулевая линия?

239.  Как выглядит ядро прямоугольного сечения?

240.  Как выглядит ядро сечения сплошного круглого сечения?

241.  Как выглядит ядро сечения кольцевого сечения?

242.  Как записывается условие прочности для внецентренно сжатой либо растянутой короткой колонны, если материал имеет разную прочность на растяжение и на сжатие?

Изгиб с кручением

243.  Какой вид сопротивления стержня называется изгибом с кручением?

244.  Как записывается через внутренние силы условие прочности для стержня круглого поперечного сечения при изгибе с кручением по 3-й теории прочности?

245.  Как записывается через внутренние силы условие прочности для стержня круглого поперечного сечения при изгибе с кручением по 4-й теории прочности?

Продольный изгиб (устойчивость)

246.  Какие методы расчета применяются для расчета на устойчивость?

247.  Какое состояние равновесие называется устойчивым?

248.  Какое состояние равновесия называется неустойчивым?

249.  В каком случае стержень испытывает продольный изгиб?

250.  Что означает разветвление форм равновесия и точка бифуркации?

251.  По какой формуле определяется значение критической силы согласно решению Эйлера?

252.  Что называется приведенной длиной стержня?

253.  Как обозначается и что означает коэффициент приведения длины?

254.  Как записывается формула для вычисления критической силы сжатого стержня при различных видах его закрепления, если его гибкость больше верхнего предела гибкости?

255.  Как обозначается и как вычисляется гибкость стержня?

256.  По какой формуле вычисляются критические напряжения, если стержень теряет устойчивость в упругопластической стадии (формула Ясинского)?

257.  Как вычисляется критическая сила сжатого стержня, если стержень теряет устойчивость в упругопластической стадии?

258.  По какой формуле и чему равен верхний предел гибкости для стали?

259.  Какой вид имеет условие прочности при продольном изгибе?

260.  Как обозначается и какую размерность имеет коэффициент продольного изгиба?

261.  Как вычисляется коэффициент продольного изгиба для сжатого стержня?

Продольно-поперечный изгиб

262.  Какой вид сопротивления называется продольно-поперечным изгибом?

263.  По какой формуле вычисляется полный прогиб при продольно-поперечном изгибе?

264.  Как определить изгибающий момент при продольно-поперечном изгибе?

265.  Как записать условие прочности при продольно-поперечном изгибе?

Динамические нагрузки

266.  Какие нагрузки называются динамическими?

267.  Какие два принципиально разные принципа применяются для решения задач на динамические нагрузки?

268.  Как вычисляется исследуемая величина (напряжения, прогибы) по интегральному способу от динамических нагрузок?

269.  От чего зависит величина динамического коэффициента?

270.  Как вычисляется динамический коэффициент для задачи о поднятии груза на тросе?

271.  Какое воздействие называется ударом?

272.  Какие допущения приняты в элементарной теории удара?

273.  По какой формуле вычисляется динамический коэффициент при поперечном или при продольном ударах по стержню?

274.  На каких понятиях строится волновая теория удара?

275.  Чем отличаются продольные удары по стержню тела малой массы и тела большой массы?

276.  Чем отличаются продольные удары по стержню тела с малой скоростью и тела с большой скоростью?

Балка на упругом основании

277.  Какие классические модели оснований используются для их совместного расчета со строительными сооружениями?

278.  Как строится модель Фусса–Винклера?

279.  Какие достоинства и недостатки имеет модель Фусса–Винклера?

280.  Как строится модель упругого полупространства?

281.  Какие достоинства и недостатки имеет модель упругого полупространства?

282.  Как строится модель упругого слоя конечной толщины?

283.  Какие достоинства и недостатки имеет модель упругого слоя конечной толщины?

284.  Как выглядит уравнение упругой оси бесконечно длинной балки на упругом основании?

285.  Какой функцией выражается прогиб бесконечной балки на упругом основании, загруженной одной сосредоточенной силой?

Тонкостенные стержни закрытого и открытого профиля

286.  Какие стержни считаются тонкостенными?

287.  Как образуется профиль сечения тонкостенного стержня?

288.  Какое кручение называется свободным?

289.  Как распределяется поток касательных напряжений при свободном кручении тонкостенного стержня?

290.  Как вычисляются максимальные касательные напряжения при свободном кручении?

291.  Что обозначается буквой Jк?

292.  Какое кручение называется стесненным?

293.  За счет чего появляются дополнительные касательные напряжения при стесненном кручении?

294.  Как вычисляются касательные напряжения от изгибно-крутящего момента?

295.  Как вычисляются нормальные напряжения от бимомента?

296.  Как вычисляется секторальная координата точки на профиле сечения тонкостенного стержня?

297.  Какую размерность имеет секториальная координата точки на профиле сечения тонкостенного стержня?

298.  Какое правило знаков принято для секторальной координаты?

299.  Как вычисляются координаты центра изгиба?

300.  Что называется секторально-линейными статическими моментами сечения?

Переменные (циклические) напряжения

301.  Что называется усталостью материала?

302.  Что называется выносливостью материала?

303.  Что называется циклом нагружения?

304.  Чем отличается знакопостоянный и знакопеременный циклы?

305.  Чем отличается симметричный и ассиметричный циклы?

306.  Чему равен коэффициент ассиметрии цикла?

307.  Что называется пределом выносливости?

308.  Что называется предельным циклом?

309.  Какой вид имеет диаграмма предельных амплитуд?

Расчет на упруго-пластические деформации

310.  Какие модели пластичности используются в расчетах конструкций?

311.  Какая модель используется для мало пластичных материалов?

312.  Какая модель используется для упругопластических материалов?

313.  Какая модель используется для средне пластичных материалов?

314.  Как образуется пластический шарнир в балках?

315.  Чем отличается упругопластический шарнир и обычный шарнир?

316.  Как вычислить пластический момент сопротивления для балки?