Курс лекций по строительной механике Расчет многопролетных статически определимых балок Расчет распорных систем Расчёт трёхшарнирной арки Правило П. Верещагина

Действительная работа внешних сил

При определении работы внешних сил рассматривается статическое приложение нагрузки, когда она в процессе приложения к конструкции достаточно медленно возрастает от нуля до какого-то конечного значения и в дальнейшем остаётся неизменной.

Из сопротивления материалов известно, что работа, производимая силой F1 на перемещении в направлении k, вызванном этой силой, равна площади треугольника ОАВ графика, показанного на рис. 5.3. В соответствии с этим  действительная работа внешних сил описывается формулой

 


5.3. Обобщённые силы и обобщённые перемещения

Под обобщённой силой будем понимать любое силовое воздействие. Под обобщённым перемещением будем понимать условное перемещение, определённое из того, что произведение обобщённой силы на обобщённое перемещение равно обобщённой работе. Сказанное поясним примерами.

 


 Пример 3.

 


Подпись: А=F•∆1+2F•∆2+3F•∆3+2F•∆4+5F•∆5=
=F(Δ1+2Δ2+3Δ3+2Δ4+5Δ5)= F*•∆*,
где F* =F - обобщённая сила;
∆*=(Δ1+2Δ2+3Δ3+2Δ4+5Δ5) -
обобщённое перемещение.
 

Здесь же необходимо дать понятие о действительной и возможной работе. При деформации тела внешние силы совершают работу на перемещениях точек приложения этих сил. Внутренние силы совершают работу на соответствующих им деформациях, которые могут быть как линейными, так и угловыми.

Работа называется действительной, если она производится на перемещениях, вызванных теми же силами. Работа называется возможной, если она производится на перемещениях или деформациях, вызванных другими факторами (силами, температурой, осадкой опор и др.).

 

 

Статика - это раздел теоретической механики, в которой изучаются методы эквивалентных преобразований систем сил и определяются условия равновесия сил, приложенных к твердому телу. При изучении равновесия используют принцип неизменности геометрических форм и размеров твердых тел, поскольку их изменение под действием сил обычно мало по сравнению с первоначальными размерами. Поэтому в статике материальные тела считают абсолютно твердыми.
Основная система метода сил