Деформация

Деформация тела под влиянием действующих на него внешних сил служитоснованием современной теории строительной механики, помощью которойвычисляется сопротивление материалов и определяются напряжение частейсложных сооружений, а следовательно и потребные их размеры. При этомпринцип производной работы Д. применяется для определения перемещенияточек упругих систем. Всякое твердое тело рассматривается как системаматериальных точек, связанных между собою частичными, внутреннимисилами. Из внешних сил, могущих действовать на тело, рассматриваютсясопротивления опор и разного рода нагрузки, приложенные в точкахповерхности тела, и Сила тяжести и другие подобные силы, действующие начастицы его массы независимо от поверхности. Всякая внешняя силапроизводит Д. тела, которая по удалении силы более или менее исчезает.Внутренние силы, стремящиеся восстановить первоначальную форму тела,измененную внешними силами, называются силами упругости. Та частьвидоизменения тела, которая исчезает по прекращении действия внешнихсил, называется упругим, а остальная часть - остающимся или постояннымвидоизменением. В обыкновенных теоретических выводах строительноймеханики рассматриваются условия равновесия внутренних сил упругости свнешними силами только до тех пределов этих сил, при которых постоянныхвидоизменений вовсе не происходит или, во всяком случае, такиевидоизменения не замечаются. Теория сопротивления материаловрассматривает только твердые тела, изменения которых под действиемвнешних сил имеют место по отношению как объема их, так и самого видател (в жидких телах изменяется только вид тела). Если внешние силы,действующие на тело, возрастают от нуля постепенно, то и изменение формытела увеличивается мало-помалу. В случае внезапного приложения илиотнятия силы, а также в случае не вполне постепенного изменения сил,тело испытывает колебания или качания около формы покоя, амплитудакоторых постепенно уменьшается, пока тело, наконец, не приметокончательной формы равновесия. Сила упругости, проявляющаяся при Д.тела, всегда противоположна направлению перемещения частиц. Внутренниесилы исполняют при видоизменении, произведенном внешними силами,отрицательную работу. Сумма работ всех этих сил и есть совокупная работадеформации, равная по величине и обратная по знаку работе внешних сил, апри неподвижных опорах -работе нагрузки. В зависимости от рода действиявнешних сил, внутренние силы сопротивления могут быть растягивающие,сжимающие и скалывающие. При данной форме твердого тела, определенномчисле и расположении опор и данных по величине, направлениям и точкамприложения внешних силах (нагрузок) напряжения в частях телаопределяются, на основании теории упругости, из условия равенства работывнутренних сил сопротивления при Д. тела работе внешних сил. Этим жепринципом пользуются для расчета сложных систем (сочлененных), для чегос удобством можно пользоваться началом о производной работы Д. А. Т.