Съпротивление на материалите

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Съпротивлението на материалите, известно още като съпромат, е раздел на механиката, изучаващ напреженията и деформациите, предизвикани от сили, действащи на твърдите тела (конструктивни елементи). Тази дисциплина може да се характеризира и като наука за оразмеряването на конструктивни елементи на якост и устойчивост. Напрежението, създаващо се в твърдото тяло при натоварване, има определена големина (сила върху единица площ), която е интензивността на вътрешните сили, действащи от страна на една мисленно отделена част на тялото на друга оставаща (метод на сечение). Външните натоварвания предизвикват деформация на тялото (изменение на неговият размер и/или форма). В съпротивлението на материалите се изследва съотношението между натоварване, напрежение и деформация, при което изследванята се водят от една страна по пътя на изведени математически формули, 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 машините. По изведените формули с отчет на резултатите, получени от изпитанията на материалите, се пресмятат размерите на конструктивните елементи, така нареченото оразмеряване, което осигурява нужното съпротивление при зададеното натоварване. Нужно е да се отбележи, че съпротивлението на материалите не се отнася към точните науки, тъй като голяма част от неговите формули са изведени на основата на предположения за поведението на материалите, които не винаги се оказват абслютно точни. С оглед на тези особености добрият инженер трябва да се старае, ползвайки ги, да създава надеждни и икономични конструкции.

Със съпротивлението на материалите е тясно свързана математическата теория на еластичността, в която също се разглеждат напрежения и деформации. Тя позволява да се решават тези задачи, които по-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. 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 с експерименталните методи на анализ на напреженията. Напрежение се нарича най-важното понятие в съпротивление на материалите. То обозначава силите, действащи на малка площ, отнасяйки ги към размерите на тази площ. Напреженията биват три вида — опънно, натисково и срязващо. Прилагането на усилие или комбинация от усилия може да предизвика опън, натиск, срязване, огъване, усукване, които в крайна сметка се свеждат до горепосочените три.