Дәріс. Кіріспе ұғымдар. Статиканың аксиомалары. Тоғысатын күштер

ОЛДАНБАЛЫ МЕХАНИКА

050717 – Жылуэнергетикасы мамандығы бойынша барлық оқу түрлерінде оқитын студенттерге арналған дәрістер жинағы

 

 

 

Алматы 2009

ҚҰРАСТЫРҒАНДАР: А.Д. Дінасылов, Р.Қ.Қойлыбаева. Қолданбалы механика. 050717 – Жылуэнергетикасымамандығы бойынша барлық оқу түрлерінде оқитын студенттерге арналған дәрістер жинағы. – Алматы: АЭжБИ, 2009. – 84 б.

Дәрістер жинағында «Қолданбалы механика» пәні бойынша 050717 – Жылуэнергетикасы мамандығының студенттері үшін оқылатын дәрістерінің негізгі теориялық материалы келтірілген. 1 - 7-дәрістерде статика, кинематика және механикалық жүйелердің динамикасының негіздері беріледі. 8, 9- дәрістерде механизмдер мен машиналар теориясының кейбір мәселелері қарастырылады. 10 - 16-дәрістерде конструкциялардың элементтерін беріктікке және қатаңдыққа есептеудің негіздері қарастырылады.

Жинақтың көлемі шектелген сон кейбір жағдайлардың дәлелдеуі берілмеген және келтірілген мысалдардың саны материалды толық игеру үшін жеткіліксіз, сондықтан студенттер пәнді оқу кезінде конспектінің соңында көрсетілген тізімдегі қосымша әдебиеттерді пайдаланғаны жөн.

Дәрістер жинағы «Қолданбалы механика» және «Механика» пәндерін оқитын басқа мамандықтардың студентеріне де пайдалы болады деген ойдамыз.

Мазмұны

1 дәріс. Кіріспе ұғымдар. Статиканың аксиомалары. Тоғысатын күштер.
1.1 Статиканың негізгі ұғымдары.
1.2 Статика аксиомалары. Үш күш туралы теорема
1.3 Тоғысатын күштер жүйесі
2 дәріс. Күштің нүктеге және өске қатысты моменті. Күштер жұбы. Күштер жүйесін берілген центрге келтіру
2.1 Күштің нүктеге және өске қатысты моменті
2.2 Параллель күштерді қосу
2.3 Күштер жұбы. Күштер жұбының моменті
2.4 Күшті параллель көшіру туралы теорема
2.5 Күштер жүйесін берілген центрге келтіру
3 дәріс. Күштер жүйелерінің тепе-теңдік шарттары. Үйкеліс. Ауырлық центрі
3.1 Күштер жүйесінің тепе-теңдік шарттары
3.2 Денелер жүйесінің тепе-теңдігі
3.3 Статикалық түрде анықталатын және статикалық түрде анықталмайтын жүйелер
3.4 Сырғанау үйкелісі. Тегіс емес беттің реакциясы
3.5 Домалау кезіндегі байланыстың реакциясы
3.6 Қатты дененің ауырлық центрі
4 дәріс. Нүктенің және дененің қарапайым қозғалыстарының кинематикасы
4.1 Кинематикаға кіріспе
4.2 Нүкте қозғалысының берілу тәсілдері
4.3 Қозғалыс векторлық тәсілімен берілген жағдайда нүктенің жылдамдығы мен үдеуі
4.4 Қозғалыс координаттық тәсілімен берілген жағдайда нүктенің жылдамдығы мен үдеуі
4.5 Қозғалыс табиғи тәсілімен берілген жағдайдағы нүктенің жылдамдығы мен үдеуі
4.6 Қатты дененің ілгерілемелі қозғалысы
4.7 Қатты дененің тұрақты өс төңірегіндегі айналмалы қозғалысы
5 дәріс. Қатты дененің жазық параллель қозғалысы. Нүктенің күрделі қозғалысы
5.1 Жазық параллель қозғалыстың теңдеулері
5.2 Жазық фигура нүктелерінің жылдамдықтарын анықтау
5.3 Жазық фигура нүктелерінің жылдамдықтарын жылдамдықтардың лездік центрі қолдануымен анықтау
5.4 Жазық фигура нүктелерінің үдеулерін анықтау
5.5 Нүктенің күрделі қозғалысы. Салыстырмалы, тасымал және абсолют қозғалыстар
5.6 Жылдамдықтарды қосу теоремасы
5.7 Үдеулерді қосу туралы Кориолис теоремасы
6 дәріс. Нүкте динамикасы
6.1 Динамиканың аксиомалары
6.2 Материялық нүкте қозғалысының дифференциалдық теңдеулері
6.3 Материялық нүктенің салыстырмалы қозғалысы
6.4. Нүктенің қозғалыс мөлшерінің өзгеруі туралы теорема
6.5 Нүктенің қозғалыс мөлшері моментінің өзгеруі туралы теорема
6.6 Күштің жұмысы. Күштің қуаты. Нүктенің кинетикалық энергиясының өзгеруі туралы теорема
6.7 Нүкте үшін Даламбер принципі
7 дәріс. Жүйе және қатты дене динамикасының негіздері
7.1 Механикалық жүйе. Масса, массалар центрі және инерция моменттері
7.2 Жүйе қозғалысының дифференциалдық теңдеулері
7.3 Жүйенің қозғалыс мөлшерінің өзгеруі туралы теорема
7.4 Жүйе қозғалыс мөлшерлерінің бас моментінің өзгеруі туралы теорема
7.5 Жүйенің кинетикалық энергиясының өзгеруі туралы теорема
7.6 Жүйе үшін Даламбер принципі
8 дәріс. Машина мен механизмдер теориясының негізгі ұғымдары. Механизмдердің құрылымдық талдауы
8.1 Негізгі ұғымдар. Механизмдердің құрылымдық элементтері
8.2 Механизмдердің негізгі түрлері
8.3 Кинематикалық тізбектер мен механизмдердің құрылымдық формулалары
8.4 Механизмдердің құрылымдық талдауы мен синтезі туралы түсініктер
9 дәріс. Жазық рычагты механизмдердің кинематикалық және кинетостатикалық талдауы
9.1 Жалпы мәліметтер және жазық рычагты механизмдердің түрлері
9.2 Механизмдердің кинематикалық талдауы
9.3 Механизмдердің кинетостатикалық талдауы
10 дәріс. Материалдар кедергісіне кіріспе. Материалдар кедергісінің мәселелері мен әдістері
10.1 Материалдар кедергісінің мәселелері. Есептеу сұлбасы
10.2 Қималар әдісі. Сырықтың көлденең қимасындағы ішкі күштер факторлары
10.3 Кернеулер, орын ауыстырулар және деформациялар жөнінде түсініктемелер
10.4 Гук заңы. Күштер әсерінің тәуелсіздігі туралы және Сен-Венан принциптері.
10.5 Құрылыс элементтерін есептеудің жалпы принциптері
11 дәріс. Сырықтардың созылуы мен сығылуы
11.1 Бойлық күш және тік кернеулер
11.2 Сырықтың ұзаруы және Гук заңы
11.3 Созылу-сығылу кезіндегі статикалық түрде анықталмайтын жүйелер
11.4 Созылу кезіндегі кернеулі және деформациялық күйлер
12 дәріс. Созылу және сығылу кезіндегі материалдардың механикалық қасиеттері
12.1. Созылу диаграммалары
12. 2 Сығылуға сынаудың ерекшеліктері
12.3 Температура мен уақыттың материалдардың қасиеттеріне әсері
13 дәріс. Созылу-сығылу кезінде беріктікке есептеу. Кернеулер шоғырлануы
13.1 Созылу-сығылу кезінде беріктік шарты. Есептеудің үш түрі
13.2 Кернеулердің шоғырлануы
14. Таза ығысу. Көлденең қимасы дөңгелек сырықтың бұралуы
14.1 Таза ығысу кезіндегі кернеулер мен деформациялар
14.2 Көлденең қимасы дөңгелек сырықтың бұралуы
15 дәріс. Көлденең қималардың геометриялық сипаттамалары. Иілу кезіндегі ішкі күштер факторлары
15.1 Жазық фигураның статикалық моменттері мен ауырлық центрі
15.2 Қиманың инерция моменттері
15.3 Бас инерция өстері мен бас инерция моменттері
15.4 Иілу. Иілу кезіндегі ішкі күштер факторлары
15.5 Июші момент пен көлденең күш арасындағы дифференциалдық тәуелділіктер
16 дәріс. Иілу кезіндегі кернеулер және беріктікке есептеу. Күрделі қарсыласу
16.1 Таза иілу кезіндегі кернеулер
16.2 Көлденең иілу кезіндегі кернеулер және беріктікке есептеу
16.3 Қиғаш иілу және центрден тыс созылу-сығылу
16.4 Иілу мен бұралудың біріккен әсері
Әдебиеттер тізімі

 

дәріс. Кіріспе ұғымдар. Статиканың аксиомалары. Тоғысатын күштер

Дәрістің мазмұны: қолданбалы механика техниканың теориялық базасы ретінде; кіріспе ұғымдар және статиканың аксиомалары; тоғысқан күштер жүйелері және олардың тепе-теңдігінің шарттары.

Дәрістің мақсаты: бакалаврлар дайындығы кезіндегі қолданбалы механиканыңрөлін анықтау, статиканың негізгі ұғымдарын және аксиомаларын тұжырымдау, тоғысатын күштер жүйесінің қарапайым түрге келтірілуін және оның тепе-теңдік шарттарын қарастыру.

«Қолданбалы механика» - энергетика саласы үшін бакалаврларды жалпы техникалық дайындау негізіндегі пән. Қолданбалы механика машина жасау саласының теориялық негізі болып келеді, ол машиналар, механизмдер, приборлардың сенімділігін, жобалау сапасын және дұрыс қолдануын арттыруда үлкен рөлді атқарады. Пән теориялық механиканың, механизмдер мен машиналар теориясының, машина бөлшектерінің және материалдар кедергісінің өзара байланысқан бөлімдерінен тұрады.

Теориялық механика (ТМ) – материялық денелердің механикалық қозғалысы мен тепе-теңдігінің жалпы заңдары туралы ғылым. Механикалық қозғалыс ретінде материялық денелердің кеңістіктегі салыстырмалы орналасуының уақыт өтуімен өзгеруі түсінеді. Материялық денелердің механикалық қозғалысы басқа денелермен байланысқан, санақ жүйесі деп аталатын координаттық остерге қатысты қарастырылады. Механикалық қозғалыстың дербес жағдайы – материялық денелердің тепе-теңдігі, бұл олардың тек қана тыныштық қалпы емес, бірқалыпты түзу сызықты қозғалыс қалпы деп де түсіну керек. Механикада денелердің өзара механикалық әрекеттесуі қарастырылады, яғни нәтижесінде денелердің қозғалысының өзгеруі немесе олардың өлшемдері мен формасының өзгеруі (деформациясы) болатын өзара әрекеттесуі.

ТМ статика, кинематика және динамика бөлімдерінен тұрады. Статика деп күштер жүйелерінің түрлендіру әдістерін зерттейтін және олардың тепе-теңдігінің шарттарын анықтайтын ТМ бөлімін айтамыз. Кинематикада денелердің қозғалысы, оларға түсетін күштер есепке алынбай қарастырылады. Динамикада материялық денелердің қозғалысы, оларға түсетін күштер есепке алынып зерттеледі.