Skripta: Pružnost a pevnost - skripta

Kapitola 1
Úvod
Průvodce studiem
V prvním ročníku jsme se seznámili se základními poznatky statiky, tedy nauky o
vzájemném působení tuhých těles. Ve skutečnosti není žádné těleso dokonale tuhé
a v inženýrské praxi musíme pro návrh a kontrolu konstrukčních prvků vyjít
z poznatků nauky o pružnosti a pevnosti. První část této úvodní kapitoly se věnuje
vysvětlení základních pojmů a předpokladů, které v pružnosti a pevnosti
používáme. V druhé části kapitoly jsou pak vyloženy geometrické charakteristiky
ploch, které budeme v tomto předmětu potřebovat. Prakticky v každé kapitole se
s některou z geometrických charakteristik průřezu setkáme, proto je důkladné
studium této kapitoly zcela zásadní pro pochopení dalších statí.
Cíle

Po prostudování této kapitoly budete:
· chápat základní pojmy pružnosti a pevnosti
· rozumět vztahu mezi vnějšími silami, vnitřními silami a napětím
· znát základní předpoklady pružnosti a pevnosti
· umět odvodit vztahy pro výpočet vybraných geometrických charakteristik ploch
· schopni stanovit momenty setrvačnosti složených ploch symetrických obrazců
· chápat souvislosti mezi geometrickými charakteristikami a tuhostí prutů
1.1 Vymezení základních pojmů
Mechanika je nejstarší vědní obor a její nedílnou součástí je nauka o pružnosti a
pevnosti.
Zatímco statika a dynamika patří do mechaniky tuhých těles, protože považují těleso za
dokonale tuhé a zabývají se pouze účinky vnějších sil, pružnost a pevnost patří do mechaniky
poddajných těles a zkoumá účinky sil vnějších i vnitřních. V zásadě můžeme vnější síly
rozdělit do dvou kategorií:
a) Síly působící z vnějšku na těleso (zatížení, tlak větru, tíha sněhu, apod.).
b) Síly vázané na hmotu a působící ve všech bodech tělesa (odstředivé, gravitační a
setrvačné síly).
Definice 1.1. Pružnost je schopnost pevných těles získat po odstranění vnějších účinků
původní tvar. Pevnost je schopnost prvku (součásti či konstrukce) přenést zatížení bez
porušení.