Рубрика «Материаловедение»
Влияние различных факторов на механические характеристики материалов
Все части конструкций под действием нагрузок деформируются, т. е. изменяют свою форму и размеры, а в некоторых случаях происходит разрушение конструкции.
Для обеспечения безотказной работы конструкции в целом, в период нормативной долговечности сооружения, элементы конструкции рассчитываются на прочность, жесткость и устойчивость.
Расчеты на прочность дают возможность определить размеры и форму деталей, выдерживающих заданную нагрузку, при наименьшей затрате материала, то есть при наименьшем собственном весе конструкции.
Расчеты на жесткость гарантируют, что изменения формы и размеров конструкций и их элементов не превысят допустимых норм.
Под устойчивостью понимается способность конструкции сопротивляться усилиям, стремящимся вывести ее из исходного состояния равновесия. Расчеты на устойчивость предотвращают возможность внезапной потери устойчивости и искривления длинных или тонких деталей.
Закон Гука
Портрет Роберта Гука, современная реконструкция по описаниям его коллег, 2006
Роберт Гук (англ. Robert Hooke; Роберт Хук, 18 (28) июля 1635, остров Уайт, Англия — 3 марта 1703, в Лондоне) — английский естествоиспытатель и изобретатель. Член Лондонского королевского общества (1663).
Гука сегодня называют одним из отцов физики, в особенности экспериментальной, во многих других науках ему принадлежат зачастую одни из первых основополагающих работ и множество открытий.
Закон Гука — утверждение, согласно которому деформация, возникающая в упругом теле (пружине, стержне, консоли, балке и т. п.), пропорциональна приложенной к этому телу силе. Открыт Робертом Гуком в 1660 году.
Закон Гука связывает такие явления, как напряжение и деформацию твердого тела, модуль силы упругости и удлинение. Модуль силы упругости, возникающей при деформации тела, пропорционален его удлинению. Удлинением называется характеристика деформативности материала, оцениваемая по увеличению длины образца из этого материала при растяжении.
Сила упругости — сила, возникающая при деформации тела и противодействующая этой деформации. Напряжение — это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий.
Деформация — изменение взаимного положения частиц тела, связанное с их перемещением друг относительно друга. Эти понятия связаны так называемым коэффициентом жесткости. Он зависит от упругих свойств материала и размеров тела.