Съпротивление на материалите

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Съпротивление на материалите, известно още като съпромат (по подобие на руското съкращение сопромат), е дял от механиката, изучаващ напреженията и деформациите, предизвикани от външни сили (товари), действащи на твърдите деформируеми тела (за разлика от теоретичната механика, която разглежда идеално твърди тела). Тази дисциплина може да се характеризира и като наука за якостно и деформационно пресмятане на конструкционни елементи. Напрежението, възникващо в точка от твърдо тяло при натоварване има мерна единица Паскал (сила върху единица площ) и представлява интензивност на разпределение на вътрешните (разрезни) сили в околност на точка от тялото. За да се дефинира това напрежение, през точката се прекарва произволна равнина, която мислено разделя тялото на две части и се отделя една от тези две части - (метод на сечението).

Товарите предизвикват деформация на тялото (изменение на неговите размери и/или форма). В съпротивление на материалите се изследва съотношението между натоварване, напрежение и деформация, при което изследванията се водят от една страна по пътя на изведени зависимости, свързващи натоварването с предизвиканите от него напрежения и деформации, и от друга по пътя на експериментално определяне на характеристиките на материалите, използвани в строителството и машиностроенето. С помощта на изведените зависимости, които отчитат експериментално установените материални характеристики, се пресмятат размерите на конструкционните елементи (оразмеряване), които осигуряват необходимата якост и коравина (наричани накратко съпротивление) срещу зададеното натоварване. Съпротивление на материалите не се отнася към точните науки, тъй като голяма част от неговите зависимости са изведени на основата на предположения, принципи и хипотези за поведението на материалите, които не винаги са абсолютно точни.

Със съпротивление на материалите са тясно свързани други две, по-специфични теоретични дисциплини - теория на еластичността и теория на пластичността, в които също се разглеждат напрежения и деформации. Те позволяват да се решават задачи, които трудно се поддават на решение по обичайните методи на съпротивление на материалите. Между съпротивление на материалите и теория на еластичността не може да се постави ясна граница. Затова често в различните литературни източници едни и същи извеждания или зависимости се отнасят ту към едната, ту към другата дисциплина.

Дори след като всички задачи за разпределение на напреженията са решени с помощта на математически анализ, при практическото прилагане на поучените резултати е нужно да се съобразим и с експерименталните методи на анализ на напреженията, тъй като използваните идеализации при извеждане на зависимостите в съпротивление на материалите могат до доведат до съществени разлики между пресметнатите и действителните стойности.

В зависимост от вида и ориентацията на приложените товари, конструкционните елементи биват подложени на различни видове съпротива. Простите видове съпротива са опън, натиск, срязване, усукване и чисто огъване. Възможни са различни сложни видове съпротива, които представляват комбинация от горните пет (например едновременно огъване, срязване и усукване, каквото се наблюдава във валовете на редуктори). За всеки от изброените видове съпротива, съпротивление на материалите дава зависимости за якостно и деформационно пресмятане.