VRSTOA 1 PREDMET I METODE PREDMET I METODE

ČVRSTOĆA 1. PREDMET I METODE

PREDMET I METODE Predmet Čvrstoće kao znanstvene discipline su metode proračuna i određivanja unutarnjih sila i deformacija u elementima tehničkih konstrukcija koje su podvrgnute djelovanju vanjskih sila. Temeljni problem Čvrstoće je iznalaženje odnosa između vanjskih sila (opterećenja) i rezultirajućih unutarnjih sila i deformacija promatranog elementa, a primarni zadatak discipline je udovoljiti zahtjevima sigurnosti i ekonomičnosti.

PREDMET I METODE Temeljni problem Čvrstoće je iznalaženje odnosa između vanjskih sila (opterećenja) i rezultirajućih unutarnjih sila i deformacija promatranog elementa, a primarni zadatak discipline je udovoljiti zahtjevima sigurnosti i ekonomičnosti. Zbog toga nazivi » nauka o čvrstoći « i » otpornost materijala « zapravo ne odgovaraju činjeničnom stanju. Adekvatniji bi bio naziv » statika deformabilnih čvrstih tijela «. .

PREDMET I METODE U statici krutih tijela razmatra se samo ravnoteža krutih tijela, uz pretpostavku da su nedeformabilna. S pomoću te hipoteze o krutosti mogu se rješavati samo statički određeni zadaci. Pri rješavanju statički neodređenih problema moramo uzeti u obzir i deformacije krutih tijela. Zbog vanjskih sila pojavljuju se unutarnje sile, kojima se tijelo opire vanjskom opterećenju.

PREDMET I METODE Veličina tog otpora zavisi od stupnja deformabilnosti i fizičko-mehaničkih svojstava materijala, od kojega je tijelo izrađeno. Deformacija tijela se nastavlja sve dok ne nastupi ravnoteža između konačnih vrijednosti vanjskog opterećenja i unutarnjih sila. Takvo stanje tijela naziva se napregnuto stanje. Kad se uspostavi ravnoteža između vanjskih i unutarnjih sila, tijelo se ponaša kao kruto tijelo i zato se tada mogu primijeniti metode i zakoni statike krutih tijela.

PREDMET I METODE U strojogradnji, brodogradnji i građevinarstvu problemi Čvrstoće su: - Određivanje dimenzija elemenata tako, da konstrukcija može sigurno izdržati predviđena opterećenja, što znači da unutarnje sile ne prekorače dopuštenu granicu. To nazivamo dimenzioniranje konstrukcije pri čemu vodimo računa i o zahtjevima ekonomičnosti.

PREDMET I METODE - Provjeravanje čvrstoće izvedene konstrukcije, što se sastoji u izračunavanju unutarnjih sila za zadano opterećenje kada su poznate dimenzije konstrukcije. - Ispitivanje nosivosti konstrukcije što znači određivanje najvećih vrijednosti vanjskih sila dopuštenih za zadane dimenzije konstrukcije (pri tom unutarnje sile ostaju u dopuštenim granicama).

PREDMET I METODE - Određivanje deformacija, koje također moraju ostati u dopuštenim granicama. To je provjeravanje krutosti, ili stupnja zadržavanja oblika i dimenzija pod zadanim opterećenjem. - Proračun stabilnosti, sposobnosti elemenata konstrukcija da pod zadanim opterećenjem zadrže prvobitni oblik elastične ravnoteže. U nekim slučajevima problemi stabilnosti konstrukcije su značajniji od problema naprezanja i deformacija.

PREDMET I METODE - Pri djelovanju promjenljivih vanjskih opterećenja treba uzeti u obzir i deformacije uslijed dinamičkih opterećenja, koje mogu utjecati na funkciju elementa. Ako na element stroja ili konstrukcije djeluju promjenljive sile mogu se pojaviti vibracije, zbog čega se mogu povećati naprezanja i ugroziti funkciju konstrukcije ili čvrstoću elemenata. U tom slučaju treba izvršiti još i proračun vibracija.

PREDMET I METODE - U Čvrstoći kao grani elastomehanike, u principu, izlažu se samo praktički upotrebljiva sredstva i postupci za rješavanje problema čvrstoće koji se odnose na određivanje naprezanja, deformacija, pomaka i graničnih opterećenja u tipskim elementima konstrukcija. - Problemi stupnja pouzdanosti konstrukcija u konkretnim radnim uvjetima proučavaju se u posebnim disciplinama, kao što su primjerice Elementi strojeva, Čvrstoća broda, i slično.