ОСНОВНИ ПОНЯТИЯ НА ТЕХНИЧЕСКАТА МЕХАНИКА

Учебната дисциплина “Техническа механика” се състои от две методически обединени части – “Съпротивление на материалите” и “Теоретична механика”. Теоретичната механика изучава общите закони за движението и равновесието на материалните тела и взаимодействието между тях. Тя се дели на три части - "Статика", "Кинематика" и "Динамика", предметите на които ще бъдат дадени когато се спрем на всяка от тях поотделно. В частта "Съпротивление на материалите" се разглеждат методите за изчисляване на размерите на изделията така, че да изпълняват предназначението си с приятен външен вид и минимален разход на материал без да се разрушават или деформират недопустимо. Може да бъде поставена и обратната задача - за изделие от известен материал и с известна форма и размери да бъдат изчислени максималните стойности на външното въздействие, което може да понесе при същите условия. В учебния курс са засегнати и някои въпроси, свързани с дисциплината "Машинни елементи". Графичната интерпретация на описаната схема на дисциплината изглежда така:

Фиг.1

Както сигурно сте забелязали, още във въвеждащите изречения се наложи да бъдат употребени някои термини, чиито смисъл не винаги се покрива със смисъла, влаган при ежедневното общуване. В ежедневието обаче, ако едно двусмислено тълкуване предизвика недоразумение, това рядко има сериозни последствия, а и те са най-често в личен план. В техниката едно недоразумение може да доведе до инциденти с тежки последици, засягащи много хора, каквито инциденти за съжаление виждаме понякога на първите страници на вестниците. Тук ще бъдат дадени формулировки на някои основни термини, използвани в техническата механика, които трябва да бъдат прилагани в професионалното общуване. Такива формулировки ще бъдат давани и по-нататък в текста. Те трябва да бъдат наизустени, което разбирам че е досадно и скучно, но е необходимо за понататъшното усвояване на учебния материал и бъдещата Ви работа в екип.

- Когато разглеждаме дадено изделие, тук ще се интересуваме само от неговите механични свойства, а несъществени за поставената задача физични свойства ще пренебрегваме. Освен това ще опростяваме формата на разглежданите обекти, като пренебрегваме някои части, чиито размери са пренебрежимо малки спрямо общите размери. Така ще работим не със самото изделие, а с неговия модел. Всяка неделима част на този модел ще наричаме материално тяло. Ще разглеждаме материални тела, които имат определена форма и обем - твърди тела.

Фиг.2

- В Техническата механика се приема, че материалните тела са изградени от материални частици. Предполага се, че материалните частици са плътно подредени една до друга, без празнини между тях, както е показано на фиг.2, така че да образуват непрекъсната среда. Както сигурно вече сте научили от други дисциплини, непрекъснатата среда също е модел на реалните материали, съставени от атоми и молекули.

- Материалната частица може да бъде моделирана с геометрична точка, на която при необходимост се присвоява някаква маса. Такава точка ще наричаме материална точка и този термин ще използваме вместо материална частица.

- Механичните свойства са якост и деформативност.

- Якост е свойството на телата да поемат външни въздействия без да се разрушават (междучастичните връзки да се разкъсват и тялото да се разделя на части).

- Деформативност е свойството на телата да променят формата и размерите си при външно въздействие.

- Идеално твърдо тяло (недеформируемо тяло) е тяло, при което външното въздействие не променя разстоянията между материалните точки, които го изграждат. Такова тяло не променя формата и обема си.

Фиг. 3

- Идеално еластично е деформируемо тяло, което след премахване на външното въздействие напълно възстановява първоначалните си форма и размер, както е показано на фиг.3.

- Пластично тяло е деформируемо тяло, което след премахване на външното въздействие не възстановява първоначалните си форма и размер (наличие на остатъчна деформация).

- Вискозо-еластично тяло е еластично тяло, при което част от деформацията не се проявява в момента на прилагане на външното въздействие, а в определен период от време след това.

-

- В техническата механика се разглеждат предимно идеално-еластични тела.

- Механична система е съвкупност от материални обекти, кинематичното състояние на които е взаимообвързано - положението и движението на всеки обект зависи от положението и движението на останалите обекти.

- Кинематичното състояние е състоянието на покой или движение.

- Механично движение е промяната на взаимното разположение на материалните обекти с течение на времето.

- Времето е скаларна, непрекъснато нарастваща независима величина, измервана в секунди (или минути, часове и т.н както в ежедневието)

- Механично взаимодействие между материалните обекти е взаимодействие, което променя кинематичното им състояние (привежда ги в движение, задвижва ги или ги привежда в покой, спира ги), или ги деформира, или предизвиква и двете.

- Изграждайки изделията и по време на работа материалните тела се допират и влизат в механично взаимодействие. Мярка за механичното взаимодействие между телата, която определя интензивността, направлението и посоката на взаимодействието е силата.

- Силата е векторна величина (на чертежите се изобразява като насочена отсечка), характеризираща се с приложна точка, направление (директриса, правата върху която лежи), посока и големина, измервана в нютони (N).

- Система сили е съвкупност от сили, които действат върху един и същ материален обект.

- Две системи сили се наричат еквивалентни, когато ако заменим действието на едната система с действието на другата, кинематичното състояние на тялото не се изменя.

- Заменянето на една система сили с най-простата еквивалентна система се нарича редукция.

- Ако тялото, върху което е приложена системата сили се намира в покой или извършва праволинейно равномерно движение, системата се нарича уравновесена.

- Ако действието на системата сили върху тялото може да се замени с действието на една сила, тази сила се нарича равнодействаща или още резултантна сила (една сила, еквивалентна на системата сили).

- При анализа на движението се избира сравнителна система, която приемаме за неподвижна и спрямо която се определя положението на телата. Засега ще работим с правоъгълна координатна система, която се надявам да Ви е позната от математиката.

Фиг.4 Някои от основните понятия на техническата механика

Някои дефиниции на основните понятия на техническата механика, които ще са Ви полезни за текущия контрол и изпита, може да намерите тук!

За целта ще ви е необходима програмата Acrobat Reader, инсталация за която можете да изтеглите тук.

Продължение