Развернуть ▼
Издание 1995 годаВ учебнике изложен курс прикладной механики, рассчитанный на один семестр обучения. Освещаются вопросы построения расчетных схем и математических моделей реальных конструкций и анализа прочности и жесткости конструкций техники при различных внешних воздействиях.
ОглавлениеПредисловие
1. Основные понятия прикладной механики
1.1. Цели и задачи
1.2. Внешнее воздействие (сила)
1.3. Внутренние силы. Напряжения
1.4. Перемещения и деформации
1.5. Массовые и геометрические характеристики конструкций
1.6. Механизмы
2. Типовые конструкции электронной техники. Материалы. Внешние воздействия
2.1. Типовые конструкции
2.2. Физико-механические характеристики материалов
2.2.1. Классификация материалов
2.2.2. Конструкционные материалы
2.2.3. Полупроводниковые и диэлектрические материалы
2.3. Точность изготовления деталей электронной аппаратуры
2.3.1. Допустимые отклонения размеров гладких элементов деталей и посадки, образуемые при соединении этих элементов
2.3.2. Допуски формы и расположения поверхности
2.3.3. Шероховатость поверхностей
2.3.4. Рекомендации по выбору посадок, полей допусков и шероховатости поверхностей
2.4. Влияние технологии изготовления и сборки деталей
узлов на механическое состояние изделий
2.5. Влияние испытаний и эксплуатации на состояние изделий
3. Расчетные схемы конструкций изделий
3.1. Кинематические расчетные схемы
3.2 Статические расчетные схемы
3.3. Динамические расчетные схемы
4. Основные уравнения механики твердого деформируемого тела
4 1. Общие сведения
4.2. Напряжения на наклонной площадке (формулы Коши)
4.3. Дифференциальные уравнения равновесия (уравнения Навье). Свойство парности касательных напряжений
4.4. Нормальные и касательные напряжения на произвольно ориентированных площадках
4.5. Главные площадки и главные напряжения. Экстремальные значения нормальных напряжений. Кубическое уравнение
4.6. Определение главных напряжений и главных площадок в частном случае. Наибольшее значение касательного напряжения
4.7. Связь между деформациями и перемещениями в окрестности точки. Дифференциальные уравнения Коши
4.8. Уравнения совместности деформаций
4.9. Линейные и угловые деформации в произвольном направлении
4 10 Закон Гука
4.11. Связь между составляющими деформаций и составляющими напряжений в окрестности точки тела
5. Исследование элементов конструкций по стержневой расчетной схеме
5.1. Внутренние усилия в сечении стержней
5.1.1. Дифференциальные зависимости между силами при различных видах нагружения
5.1.2. Общие принципы построения эпюр внутренних сил
5.2. Расчет на прочность по стержневой схеме
5.2.1. Элементарное решение дифференциальных уравнений равновесия твердого деформируемого тела
5.2.2. Связь между составляющими тензора напряжений и составляющими внутренних сил в поперечном сечении стержня
5.2.3. Напряжение в стержне, нагруженном по торцам
5.2.4. Напряжения при осевом растяжении (сжатии). Концентрация напряжений
5.2.5. Расчет на прочность при кручении стержней
5.2.6. Расчет напряжений при чистом изгибе
5.2.7. Напряжения при плоском поперечном изгибе. Формула Журавского
5.2.8. Уравнение нейтральной линии. Сложный изгиб
5.2.9. Совместное действие изгиба с кручением
5.3. Расчет жесткости по стержневой схеме
5.3.1. Расчет перемещений при чистом изгибе
5.3.2. Приближенное дифференциальное уравнение изогнутой оси стержня
5.3.3. Расчет перемещений при кручении круглых стержней
5.3.4. Расчет перемещений в стержнях по методу начальных параметров
5.3.5. Потенциальная энергия стержня в общем случае нагружения
5.3.6. Теорема Кастильяно
6. Исследование элементов конструкций по расчетной схеме оболочки
6.1. Тонкостенные конструкции электронных изделий и устройств
6.2. Общие сведения об оболочках. Допущения и гипотезы
6.3. Расчет симметричных оболочек по безмоментной теории
6.4. Расчет осесимметричной пластины при больших перемещениях
6.5. Расчет осесимметричных гибких оболочек
6.6. Расчет цилиндрических оболочек при симметричном нагружении
6.7. Расчет прямоугольных пластин
7. Расчет напряжений в конструкциях при температурном воздействии
7.1. Теория тсрмоупругости
7.2. Основные уравнения термоупругости
7.3. Температурные напряжения в стержневых конструкциях
7.4. Температурные напряжения в осесимметричных цилиндрических составных конструкциях
8. Расчет конструкций при динамическом воздействии
8.1. Динамические воздействия
8.2. Расчет напряжений в элементах конструкций при ударе
8.2.1. Динамические напряжения при продольной деформации стержня
8.2.2. Динамические напряжения при поперечном ударе. Влияние массы стержня на напряжения при ударе
8.2.3. Динамические напряжения при кручении стержня
8.3. Колебания механических систем приборов и устройств
8.3.1. Собственные колебания. Динамическая расчетная схема с одной степенью свободы
8.3.2. Вынужденные колебания. Динамическая расчетная схема с одной степенью свободы
8.3.3. Собственные колебания. Динамическая расчетная схема с одной степенью свободы и линейным демпфирующим элементом
8.3.4. Вынужденные колебания. Динамическая расчетная схема с одной степенью свободы и линейным демпфирующим элементом
8.3.5. Собственные частоты и формы колебаний. Динамическая расчетная схема с конечным числом степеней свободы
8.4. Колебания динамических систем с распределенными параметрами
8.4.1. Поперечные колебания стержня с бесконечным числом степеней свободы
8.4.2. Расчет частоты собственных колебаний гибкой осесимметричной оболочки
8.4.3. Расчет прочности при колебаниях элементов конструкций
9. Оценка прочности элементов конструкций
9.1. Общие сведения
9.2. Особенности разрушения хрупких материалов
9.3. Усталостное разрушение конструкций
9.4. Теории прочности
10. Механизмы приборов и систем
10.1. Механизмы зубчатых передач
10.1.1. Эвольвентное зацепление. Основные параметры
10.1.2. Конструкция и материал зубчатых колес
10.1.3. Цилиндрические прямозубые зубчатые передачи
10.1.4. Конические зубчатые передачи
10.1.5. Планетарные механизмы
10.1.6. Волновые зубчатые редукторы приборов
10.1.7. Червячные передачи
10.1.8. Точность зубчатых и червячных передач
10.2. Фрикционные передачи и вариаторы
10.3. Передачи гибкой связью
10.4. Кулачковые механизмы
10.5. Валы и опоры механизмов
10.5.1. Общие сведения
10.5.2. Валы
10.5.3. Опоры с трением качения (подшипники качения)
10.5.4. Опоры с трением скольжения (подшипники скольжения)
10.5.5. Способы уменьшения трения в опорах
Список литературы
Издание 2006 годаВ учебнике изложен курс прикладной механики, рассчитанный на один семестр обучения при подготовке бакалавров и инженеров по направлениям: приборостроение, электроника, автоматизация и управление. Освещаются вопросы построения расчетных схем и математических моделей реальных конструкций и анализа прочности и жесткости конструкций техники при различных внешних воздействиях.
Второе издание дополнено разделами «Физическое моделирование элементов конструкций» и темой «Кинематический анализ манипуляторов».
ОглавлениеПредисловие
1. Основные понятия прикладной механики
1.1. Цели и задачи
1.2. Внешнее воздействие (сила)
1.3. Внутренние силы. Напряжения
1.4. Перемещения и деформации
1.5. Массовые и геометрические характеристики конструкции
1.6. Механизмы
2. Типовые конструкции электронной техники. Материалы. Внешние воздействия
2.1. Типовые конструкции
2.2. Физико-механические характеристики материалов
2.2.1. Классификация материалов
2.2.2. Механические свойства материалов
2.2.3. Конструкционные материалы
2.2.4. Полупроводниковые и диэлектрические материалы
2.3. Точность изготовления деталей электронной аппаратуры
2.3.1. Допустимые отклонения размеров гладких элементов
деталей и посадки, образуемые при соединении этих элементов
2.3.2. Допуски формы и расположения поверхностей
2.3.3. Шероховатость поверхностей
2.3.4. Рекомендации по выбору посадок, полей допусков и шероховатости поверхностей
2.4. Влияние технологии изготовления и сборки деталей узлов на механическое состояние изделий
2.5. Влияние испытаний и эксплуатации на состояние изделий
3. Моделирование. Расчетные схемы конструкций изделий
3.1. Кинематические расчетные схемы
3.2. Статические расчетные схемы
3.3. Динамические расчетные схемы
4. Основные уравнения механики твердого деформируемого тела
4.1. Общие сведения
4.2. Напряжения на наклонной площадке (формулы Коши)
4.3. Дифференциальные уравнения равновесия (уравнения Навье). Свойство парности касательных напряжений
4.4. Нормальные и касательные напряжения на произвольно ориентированных площадках
4.5. Главные площадки и главные напряжения. Экстремальные значения нормальных напряжений. Кубическое уравнение
4.6. Определение главных напряжений и главных площадок в частном случае. Наибольшее значение касательного напряжения
4.7. Связь между деформациями и перемещениями в окрестности точки. Дифференциальные уравнения Коши
4.8. Уравнения совместности деформаций
4.9. Линейные и угловые деформации в произвольном направлении
4.10. Закон Гука
4.11. Связь между составляющими деформаций и составляющими напряжений в окрестности точки тела
5. Исследование элементов конструкций по стержневой расчетной схеме
5.1. Внутренние усилия в сечении стержней
5.1.1. Дифференциальные зависимости между силами при различных видах нагружения
5.1.2. Общие принципы построения эпюр внутренних сил
5.2. Расчет на прочность по стержневой схеме
5.2.1. Элементарное решение дифференциальных уравнений равновесия твердого деформируемого тела
5.2.2. Связь между составляющими тензора напряжений и составляющими внутренних сил в поперечном сечении стержня
5.2.3. Напряжение в стержне, нагруженном по торцам
5.2.4. Напряжения при осевом растяжении (сжатии). Концентрация напряжений
5.2.5. Расчет на прочность при кручении стержней
5.2.6. Расчет напряжений при чистом изгибе
5.2.7. Напряжения при плоском поперечном изгибе. Формула Журавского
5.2.8. Уравнение нейтральной линии. Сложный изгиб
5.2.9. Совместное действие изгиба с кручением
5.3. Расчет жесткости по стержневой схеме
5.3.1. Расчет перемещений при чистом изгибе
5.3.2. Приближенное дифференциальное уравнение изогнутой оси стержня
5.3.3. Расчет перемещений при кручении круглых стержней
5.3.4. Расчет перемещений в стержнях по методу начальных параметров
5.3.5. Потенциальная энергия стержня в общем случае нагружения
5.3.6. Теорема Кастильяно
6. Исследование элементов конструкций по расчетной схеме оболочки
6.1. Тонкостенные конструкции электронных изделий и устройств
6.2. Общие сведения об оболочках. Допущения и гипотезы
6.3. Расчет симметричных оболочек по безмоментной теории
6.4. Расчет осесимметричной пластины при больших перемещениях
6.5. Расчет осесимметричных гибких оболочек
6.6. Расчет цилиндрических оболочек при симметричном нагружении
6.7. Расчет прямоугольных пластин
7. Расчет напряжений в конструкциях при температурном воздействии
7.1. Теория термоупругости
7.2. Основные уравнения термоупругости
7.3. Температурные напряжения в стержневых конструкциях
7.4. Температурные напряжения в осесимметричных цилиндрических составных конструкциях
8. Расчет конструкций при динамическом воздействии
8.1. Динамические воздействия
8.2. Расчет напряжений в элементах конструкций при ударе
8.2.1. Динамические напряжения при продольной деформации стержня
8.2.2. Динамические напряжения при поперечном ударе. Влияние массы стержня на напряжения при ударе
8.2.3. Динамические напряжения при кручении стержня
8.3. Колебания механических систем приборов и устройств
8.3.1. Собственные колебания. Динамическая расчетная схема с одной степенью свободы
8.3.2. Вынужденные колебания. Динамическая расчетная схема с одной степенью свободы
8.3.3. Собственные колебания. Динамическая расчетная схема с одной степенью свободы и линейным демпфирующим элементом
8.3.4. Вынужденные колебания. Динамическая расчетная схема с одной степенью свободы и линейным демпфирующим элементом
8.3.5. Собственные частоты и формы колебаний. Динамическая расчетная схема с конечным числом степеней свободы
8.4. Колебания динамических систем с распределенными параметрами
8.4.1. Поперечные колебания стержня с бесконечным числом степеней свободы
8.4.2. Расчет частоты собственных колебаний гибкой осесимметричной оболочки
8.4.3. Расчет прочности при колебаниях элементов конструкций
9. Оценка прочности элементов конструкций
9.1. Общие сведения
9.2. Особенности разрушения хрупких материалов
9.3. Усталостное разрушение конструкций
9.4. Теории прочности
10. Механизмы приборов и систем
10.1. Механизмы зубчатых передач
10.1.1. Эвольвентное зацепление. Основные параметры
10.1.2. Конструкция и материал зубчатых колес
10.1.3. Цилиндрические прямозубые зубчатые передачи
10.1.4. Конические зубчатые передачи
10.1.5. Планетарные механизмы
10.1.6. Волновые зубчатые редукторы приборов
10.1.7. Червячные передачи
10.1.8. Точность зубчатых и червячных передач
10.2. Фрикционные передачи и вариаторы
10.3. Передачи гибкой связью
10.4. Кулачковые механизмы
10.5. Валы и опоры механизмов
10.5.1. Общие сведения
10.5.2. Валы
10.5.3. Опоры с трением качения (подшипники качения)
10.5.4. Опоры с трением скольжения (подшипники скольжения)
10.5.5. Способы уменьшения трения в опорах
10.6. Кинематика промышленных роботов и манипуляторов
10.6.1. Определение координат точки незамкнутой пространственной системы в неподвижной системе координат
10.6.2. Определение линейных скоростей и ускорений точки звена незамкнутой пространственной системы в абсолютной системе координат
10.6.3. Определение угловых скоростей и ускорений звеньев незамкнутой пространственной системы в абсолютной системе координат
10.6.4. Кинематический анализ манипуляторов
11. Физическое моделирование элементов конструкций
Приложение 1. Методические указания к решению задач
П1.1 Анализ напряженно-деформированного состояния при растяжении-сжатии элементов конструкции, рассматриваемых по стержневой расчетной схеме
П1.2. Анализ напряженно-деформированного состояния при кручении элементов конструкции, рассматриваемых по стержневой расчетной схеме
П1.3. Анализ напряженно-деформированного состояния при плоском поперечном изгибе элементов конструкции, рассматриваемых по стержневой расчетной схеме
Приложение 2. Методические указания к лабораторным работам
Работа 1. Определение механических характеристик материалов
Работа 2. Испытание различных материалов на сжатие
Работа 3. Определение упругой постоянной материала коэффициента Пуассона
Работа 4. Определение упругих постоянных материала динамическим методом
Работа 5. Определение нормальных напряжений в балке при плоском поперечном изгибе
Работа 6. Внецентренное растяжение полосы
Работа 7. Исследование концентрации напряжений
Работа 8. Определение перемещений при плоском поперечном изгибе балок
Работа 9. Определение передаточного числа редуктора
Работаю. Определение коэффициента полезного действия редуктора
Приложение 3. Задания на курсовое проектирование
Задание 1. Расчет прочности корпуса и выводов металлостеклянного полупроводникового прибора
Задание 2. Расчет прочности металлического корпуса со стеклянным изолятором и выводов полупроводникового диода
Задание 3. Расчет прочности металлического корпуса и выводов интегральной схемы
Задание 4. Расчет прочности металлокерамического корпуса и выводов интегральной микросхемы
Задание 5. Расчет прочности металлокерамического корпуса и выводов интегральной микросхемы
Задание 6. Расчет прочности металлокерамического корпуса и выводов интегральной микросхемы
Литература
