Введение в строительную механику корабля

Изложен первый элементарный концентр механики твердого деформируемого тела с учетом корабельной специфики, включая элементы механики континуума. Рассмотрены элементарные виды деформации стержня, в том числе сенвенаново кручение призм и стесненное кручение тонкостенных стержней открытого профиля, а также энергетики механики, раскрытие неопределенностей, учет пластиковых свойств материалов, проблемы динамических воздействий на конструкции и устойчивости первоначальной формы равновесия, выносливость материалов. Для студентов кораблестроительных и смежных специальностей, а также аспирантов, преподавателей и инженеров, работающих в области прочности конструкций.

Содержание
Условные обозначения
Предисловие
Введение
Глава 1. Некоторые основные понятия прикладной механики твердого деформируемого тела
1.1. Задачи, цели и предмет механики твердого деформируемого тела
1.2. Модель твердого деформируемого тела. Внешние силы. Классификация
1.4. Реальная конструкция и ее расчетная схема
1.5. Виды деформации прямолинейного стержня
1.6. Различие взглядов на внешние силы в теоретической механике и механике твердого деформируемого тела
1.7. О зависимости внешних сил, приложенных к телу, от его деформации
1.8. Расчет по деформированной или по недеформированной схемам. Статическая определимость или неопределимость усилий
1.9. Принцип отвердения
1.10. Метод сечений. Понятие о напряжении. Компоненты напряжений
1.11. Понятие о перемещении точки тела. Составляющие перемещения
1.12.. Понятие о деформации тела в точке
1.13. Понятие о повороте элемента в окрестности точки тела
1.14. Основная идея построения технической теории стержня
1.15. Приведение внешних сил к стандартной системе распределенных вдоль оси стержня сил и моментов
1.16. Приведение внутренних сил, распределенных по поперечному сечению стержня к стандартной системе внутренних интегральных усилий
1.17. Описание перемещений в стержне при помощи функций одной переменной
1.18. Параметры деформации стержня
1.19. Сводка систем функций одной переменной, участвующих в аппарате теории призматического стержня
1.20. Дифференциальные уравнения равновесия элемента стержня
1.21. Системы функций, описывающих частные виды деформации стержня
1.22. Определение внутренних усилий через внешние силы. Эпюры внутренних усилий
1.23. Условия малости перемещений, возникающих при деформировании системы
1.24. Принцип независимости действия сил. Принцип суперпозиции
1.25. Виды нелинейностей деформируемых систем
1.26. Обобщенная сила и обобщенное перемещение
1.27. Понятия "жесткость" и "податливость" упругой системы
1.28. Простое и сложное нагружения системы
1.29. Понятие о линиях влияния
1.30. Примеры построения эпюр усилий
Глава 2. Осевая деформация стержня с прямолинейной осью
2.1. Характер деформации при растяжении или сжатии призмы
2.2. Статическая неопределимость закона распределения напряжений
2.3. Гипотеза плоских сечений
2.4. Формула для нормального напряжения в поперечном сечении растянутого (сжатого) стержня
2.5. Концентрация напряжений
2.6. Принцип Сен-Венана
2.7. Область применимости формулы для нормального напряжения при осевой деформации стержня
2.8. Анализ напряженного состояния призматического стержня, подвергнутого чистому растяжению (сжатию)
2.9. Относительная линейная деформация стержня (продольная и поперечная). Относительное сужение
2.10. Диаграммы растяжения и напряжений
2.11. Два типа испытательных машин. "Лестничный" эффект деформированияв диаграмме
2.12. Истинная деформация. Разновидности диаграмм напряжений
2.13. Диаграммы напряжений при сжатии
2.14. Удельная прочность материала
2.15. Условие прочности при осевом действии сил на стержень
2.16. Закон Гука. Модуль продольной упругости. Касательный модуль (модуль упрочнения). Диаграмма Прандтля
2.17. Коэффициент Пуассона
2.18. Характеристики пластичности материала
2.19. Удлинение (укорочение) прямолинейного стержня при осевой деформации
2.20. Перемещения при осевом действии сил на прямолинейный стержень
2.21. Работа внешних сил при растяжении (сжатии) образца. Вязкость материала при статическом нагружении
2.22. Упругое последействие. Упругий гистерезис
2.23. Эффект Баушингера
2.24. Свойства статически неопределимых систем
2.25. Механические свойства и связь их со структурой материалов
2.26. Влияние различных факторов на механические свойства материалов
2.27. Перечень видов испытаний материалов
Глава 3. Элементы механики сплошной упругой среды
3.1. Напряженное состояние в точке сплошной среды
3.2. Деформированное состояние в точке сплошной среды
3.3. Обобщенный закон Гука
3.4. Критерии прочности и условия пластичности в локальной области тела
3.5. Разрешающие уравнения теории упругости, выраженные через перемещения
3.6. Двумерная задача теории упругости
3.7. Задача Ламе
3.8. Концентрация напряжений у круглого отверстия в пластине, растянутой в одном направлении
3.9. Общий и частный случаи анизотропии упругого тела
3.10. Понятие о теории макротрещин
3.11. Понятие о механике композиционных материалов
Глава 4. Элементарные виды деформации стержня
4.1. Свободное кручение призматического стержня
4.2. Изгиб стержня с прямолинейной осью
4.3. Расчет стесненного кручения тонкостенных стержней открытого профиля
4.4. О самоуравновешенных системах сил. Редукционные коэффициенты
4.5. Обзор информации, относящейся к теории призматического стержня
Глава 5. Сложное сопротивление стержней
5.1. Предварительные соображения
5.2. Общий и частные случаи сложного сопротивления стержня в линейной постановке задачи
5.3. Совместно происходящие изгиб и осевая деформация (растяжение) гибкого стержня
5.4. Обобщение взглядов на формулы для напряжений и на напряженное состояние стержня при сложном напряженном состоянии
5.5. Напряженно-деформированное состояние криволинейного бруса
Глава 6. Энергетические теоремы и вариационные принципы механики деформируемого тела. Определение перемещений. Раскрытие неопределимостей
6.1. Закон сохранения энергии
6.2. Работа внешних сил
6.3. Потенциальная энергия деформации стержневой системы
6.4. Возможная работа
6.5. Теорема Клапейрона
6.6. Из теоремы о взаимности возможных работ
6.7. Следствия из теоремы о взаимности возможных работ
6.8. Формула О. Мора. Прием А. Верещагина
6.9. Перемещения в стержневых системах от изменения температуры
6.10. Отыскание перемещений в статически неопределимых стержневых системах
6.11. О некоторых понятиях вариационного исчисления
6.12. Понятие о возможных вариациях перемещений и параметров деформаций
6.13. Понятие о возможных вариациях внешних и внутренних сил
6.14. Принцип возможных вариаций перемещений и параметров деформаций
6.15. Понятие о потенциальной энергии системы
6.16. Вариационный принцип Лагранжа
6.17. Условия Дирихле
6.18. Формула Лагранжа (первая формула Кастильяно-Коттерилла)
6.19. Пример использования вариационного пути получения дифференциального уравнения равновесия и естественных граничных условий
6.20. Принцип возможных вариаций внешних сил и внутренних усилий
6.21. Понятие о дополнительной энергии
6.22. Формула Кастильяно (вторая формула Кастильяно-Коттерилла)
6.23. Вариационный принцип Кастильяно
6.24. Замечание о двух разновидностях постановки экстремальной задачи
6.25. Степень статической неопределимости стержневой системы
6.26. Основные идеи и аппарат расчета статически неопределимых систем методом сил
6.27. Расчет неразрезных балок методом сил. Уравнения трех моментов
6.28. Переменная основная система. Полная система координатных функций
6.29. Идея метода перемещений
6.30. Заключительное замечание
Глава 7. Понятие об учете пластических свойств материала
7.1. Расчет статически неопределимой фермы с учетом пластических деформаций
7.2. Картина перемещений в статически неопределимых системах
7.3. Остаточные усилия
7.4. Понятие о расчете конструкций по предельным состояниям
7.5. Чистое кручение круглого цилиндрического вала при работе материала в упругопластической стадии
7.6. Изгиб балки при не чисто упругой работе материала
7.7. Идеи общих методов расчета систем по условию возникновения текучести
Глава 8. Динамические задачи и устойчивость равновесия
8.1. Вводные замечания к динамическим задачам
8.2. Непосредственное определение сил инерции путем использования принципа д'Аламбера
8.3. Удар
8.4. Краткие сведения о движении системы с одной степенью свободы в линейной постановке задачи
8.5. Краткие сведения о распространении волны в стержне
8.6. Виды равновесия
8.7. Значение теории устойчивости
8.8. Типы явления потери устойчивости
8.9. Критерии потери устойчивости
8.10. Параметры, определяющие устойчивость системы
8.11. Цели, преследуемые теорией устойчивости, и характер необходимого математического аппарата для их достижения
8.12. Алгоритм исследования потери устойчивости сжатого стержня в смысле Эйлера без рассмотрения закритического поведения
8.13. Формула Эйлера для критической силы
8.14. Влияние начальных несовершенств. Закритическое деформирование
8.15. Предел применимости формулы Эйлера. Выход за предел пропорциональности. Практический расчет сжатого стержня на устойчивость
Глава 9. Сопротивляемость материала в условиях переменных во времени напряжений
9.1. Вводные замечания
9.2. Условия возникновения усталостных трещин. Природа усталостного разрушения. Разновидности явления усталости
9.4. Циклическое изменение напряжений. Характеристика цикла. Условие выносливости. Преобразование левой части условия
9.6. Влияние различных факторов на значение предела выносливости
9.7. Расчет на прочность при циклически изменяющемся напряженном состоянии
9.8. Малоцикловая усталость
9.9. Расчет на усталость в случае неодноосного напряженного состояния
9.10. Конструктивные меры повышения выносливости деталей машин и элементов конструкций. Способы предварительного обнаружения усталостных трещин и ремонта дефектных деталей
Глава 10. Краткие сведения о расчете корпуса судна и некоторых конструкций, его составляющих
10.1. Вводные замечания
10.2. Общая (продольная) прочность корпуса судна
10.3. Расчеты судовой конструкции на местную прочность
10.4. Специфика расчета перекрытий
10.5. Расчетная схема шпангоутных рам
Указатель литературы
Краткие биографические сведения об ученыхпрочнистах, преподававших в кораблестроительных вузах
Портреты ученых-кораблестроителей
Предметный указатель