Техническая механика
Предисловие.
Достижения технической механики позволяют не только улучшать конструкции машин и механизмов, но и совершенствовать производственные процессы. Сегодня на многих предприятиях широко используются машины-автоматы, автоматические поточные линии, которые без прямого участия человека обеспечивают выпуск готовой продукции, начиная с обработки сырья и кончая упаковкой готовых изделий.
Область применения законов механики для решения конкретных технических задач очень обширна. Наша эпоха научно-технического прогресса с особенной силой подтверждает необозримость практического приложения этой науки.
Техническая механика — это наука об общих законах механического движения и применения их в современной технике.
Техническая механика состоит из двух частей: теоретической и прикладной. Первая часть посвящена изучению теоретических основ механического движения, вторая — использованию положений теоретической механики для практических целей: проектирования механизмов, расчета деталей машин, строительных конструкций и сооружений.
Теоретическую механику принято подразделять на три тесно связанных раздела: статику, кинематику и динамику. В задачи теоретической механики входит определение условий, при которых соблюдаются условия равновесия тел. Этот раздел механики называют статикой. Изучением движения тел на основании законов геометрии занимается раздел механики, называемый кинематикой. Раздел механики, в котором изучается движение тел и рассматриваются причины, его вызвавшие, называют динамикой. Статика, кинематика и динамика охватывают все вопросы, связанные с механическим движением тел, и позволяют решать многочисленные практические задачи.
Понятие «тело» является обобщающим. В механике под телом принято понимать все предметы окружающего нас мира: строения, оборудование цехов заводов, лабораторий и т. д. Твердое тело — физическое тело, характеризующееся стабильностью формы. Механическим движением тела называется изменение его положения по отношению к другим телам с течением времени.
Прикладная механика состоит из двух крупных разделов: сопротивления материалов и деталей машин.
«Сопротивление материалов» позволяет установить условия прочности и устойчивости проектируемых конструкций и сооружений. «Детали машин» посвящены изучению принципов расчета и конструирования деталей и сборочных единиц машин общего назначения.
Последовательное изучение всех этих разделов и является предметом технической механики.
Вопросы проектирования новых изделий и проверки прочности существующих конструкций в сложных условиях эксплуатации связаны с исследованием напряженно-деформированного состояния элементов этих конструкций при различных видах внешних воздействий. Исследование напряженно-деформированного состояния элементов конструкций включает их расчеты на прочность, жесткость, устойчивость при статических и динамических воздействиях. Анализ напряженно-деформированного состояния элементов позволяет на этапе проектирования оптимизировать конструкции изделий машино- и приборостроения для обеспечения их надежности в сложных условиях эксплуатации. Указанные вопросы рассматриваются в курсе «Техническая механика» для различных направлений подготовки специалистов среднего звена.