Схематизация свойств материала

Реальные материалы обладают разнообразными физическими свойствами и характерной для каждого из них структурой. С целью упрощения расчётов в сопротивлении материалов используются следующие допущения о свойствах материала.

1. Материал считается однородным, то есть его свойства во всех точках одинаковы.

2. Материал считается изотропным, то есть его свойства во всех направлениях одинаковы. Материалы, не обладающие этим свойством, называются анизотропными (например, дерево).

3. Материал обладает свойством идеальной упругости, то есть после снятия нагрузки, материал полностью восстанавливает свою форму и размеры независимо от величин нагрузок и температуры тела. Это допущение справедливо, пока нагрузки не превышают определенного значения. При больших нагрузках в элементах конструкций появляются пластические деформации. Свойство идеальной упругости определяется физическим законом Гука (1660г.): Перемещения точек упругого тела в известных пределах нагружения прямо пропорциональны силам, вызывающим эти перемещения.

4. Материал обладает свойством сплошности, то есть способностью сплошь и без пустот заполнять пространство, ограниченное поверхностью тела. Вследствие этого материал считается непрерывным к которому можно применить математический аппарат дифференциального и интегрального исчисления.

5. Перемещения, возникающие под действием внешних сил в упругом теле, малы по сравнению с его размерами. Это допущение называется принципом начальных размеров. Допущение позволяет при составлении уравнений равновесия пренебречь изменениями формы и размеров конструкции.

6. Предполагается, что в сечениях, достаточно удаленных от мест приложения нагрузки, характер распределения напряжений не зависит от конкретного способа нагружения. Основанием для такого утверждения служит принцип Сен - Венана, справедливый для любого типа напря­жённого состояния и формулируемый следующим образом: осо­бенности приложения внешних нагрузок проявля­ются, как правило, на расстояниях, не превыша­ющих характерных размеров поперечного сечения стержня.

7. Принимается гипотеза плоских сечений (гипотеза Бернулли), введенной швейцарским ученым Д. Бернулли, гласящей, что плоские поперечные сечения стержня до деформации остаются плоскими и после деформации.