Виталий Афанасьевич Жилкин - Элементы прикладной и строительной механики сельхозмашин. Применение программ MathCAD, SCAD и MSC.Patran-Nastran 2005. Учебное пособие

всего по
своей методике подходят к наукам, уже пройденным. Из трёх основных проблем
строительной механики сельскохозяйственных машин такой является проблема внутренних сил. Рассмотрение её в основном и будет предметом нашего курса. В конце
курса будет рассмотрена одна из задач земледельческой механики, относящаяся к первой проблеме и до сих пор не имеющая строгого аналитического решения – проблема
взаимодействия орудий сельхозмашин с почвой.
С точки зрения строительной механики корпус сельскохозяйственных машин
является весьма сложным сооружением. Почти ни одна его часть не несёт строго разграниченных функций, а участвует одновременно в выполнении ряда функций. Чтобы
обеспечить корпусу сельхозмашины при неизбежных случайных аварийных ситуациях
использование скрытых запасов прочности, приходится сознательно идти на использование конструкций, многократно статически неопределимых. Разобраться в полном
объёме всех функций различных частей сельскохозяйственной машины при этих условиях довольно трудно.
Не имея возможности сразу охватить все условия работы конструкции сельхозмашин в целом, начнём изучение этих условий с изучения поведения отдельных схематизированных типичных простейших конструкций, которые можно мысленно выделить из состава корпуса сельскохозяйственной машины. Овладев основными методами
4

расчёта таких схематизированных конструкций, сначала статическими, а потом динамическими, следует научиться выделять для проверочных расчётов из состава заданной реальной сельскохозяйственной машины те типовые схематизированные простейшие детали, расчет которых уже известен; научиться определять внешние силы,
которые на каждую из этих деталей могут действовать, и научиться, наконец, решать
вопрос о том, допустимы или нет получающиеся в данной детали суммарные напряжения, возникающие в результате выполнения машиной всех её функций. Имея навык
таких поверочных расчётов прочности сельхозмашин заданной конструкции, естественно будет поставить перед собою вопрос: каким должен быть алгоритм проектирования конструкции сельскохозяйственных машин, чтобы они, обладая надлежащей жёсткостью и прочностью, были достаточно лёгкими и простыми в исполнении. Но эта
конечная цель не может быть рассмотрена в рамках данного учебного пособия, так как
на первых курсах студенты не имеют достаточных знаний оптимального проектирования конструкций. Попутно с решением иных проблем мы должны накапливать материал и для разрешения этой конечной задачи.
Что касается методов решения отдельных задач, которые будут рассматриваться, то решить все задачи строительной механики сельхозмашин с той строгостью, которая характерна для математической теории упругости или математической теории
пластичности, к сожалению, невозможно. Поэтому в строительной механике сельхозмашин (как и в теории сопротивления материалов) при выводе тех или иных зависимостей используют гипотезы, например, гипотезу плоских сечений в теории изгиба
стержней и аналогичную ей гипотезу прямых нормалей в теории изгиба пластин.
В теории упругости можно уклониться от дачи какого бы то ни было ответа на
вопросы, которые мы не умеем решить точно. Математик может сказать: я этого вопроса решить не могу, используйте решения, которые я знаю. Инженер так рассуждать
не может. На всякий практический вопрос он должен дать ответ если не абсолютно
точный, то хотя бы в максимальной мере гарантирующий от неверных решений.
Строительная механика - не математическая, а инженерная дисциплина. Отсюда отличие её методов от методов теории упругости.
Отдельные выводы теории упругости используются в строительной механике:
• для формулировки тех условий, при соблюдении которых можно относиться с
доверием к расчётным результатам, базирующимся на упомянутых выше гипотезах;
• для оценки точности таких расчётов;
• для освещения отдельных сторон той сложной картины явлений, изучение которой является нашей целью при проектировании корпуса сельхозмашины;
• для приближённого решения частных задач.
В целом строительная механика базируется на выводах теории упругости, но
ставит своей задачей получить для каждого частного вопроса решение, не обязательно
возможно более точное, а лишь достаточно точное для практических целей. Если имеется строгое решение, мы предпочтём его --">