Конструкции, или почему не ломаются вещи

После того как основные нагрузки определены, можно приступить к первымдостаточно грубым наброскам будущей конструкции - на этой стадии конструкторделает эскиз чаще всего на миллиметровке. Затем с помощью соответствующихформул следует прикинуть, какими примерно будут напряжения и перемещения.С первой попытки они могут оказаться слишком малы или слишком велики, поэтомувносятся соответствующие изменения в проект, и так продолжается до техпор, пока все не будет в порядке. После этого делается уже комплект чертежейпо всем правилам. Они служат руководством при изготовлении конструкциив металле. Оформленные в соответствии со стандартом чертежи совершеннонеобходимы, когда детали должны изготовляться обычным заводским способом,но для достаточно простых или любительских разработок без них вполне можнообойтись. Однако на основании собственного опыта я могу сказать, что вслучае серьезных разработок "чертеж", сделанный на обратной стороне конверта,недопустим.

Если вы дошли уже до рабочих чертежей и предлагаемая вами конструкциядействительно важна, то вы обязаны забыть о покое и постоянно думать ибеспокоиться о ней. Когда я занимался внедрением пластмассовых деталейв конструкцию самолета, я не мог заснуть ночами, думая об этих деталях.Тот факт, что ни одна из этих деталей ни разу не подвела, я отношу почтицеликом на счет благотворного действия этого беспокойства. Именно самонадеянностьприводит к авариям, а тревога за конструкцию предотвращает их. Так чтопроверяйте все не раз и не два, а снова, снова и снова.

Приложения 2-4

Приложение 2. Теория изгиба балок

Приложение 3. Кручение

Приложение 4. Эффективность стержней (колонн) и пластин при сжатии

Рекомендации для дальнейших занятий

В конце концов, наилучший способ изучения конструкций - это наблюденияи практический опыт, который приобретается при создании и разрушении конструкций.Конечно, возможности любителя довольно ограничены, ему вряд ли удастсяпостроить настоящий самолет или мост, но не надо стыдиться играть с механическимконструктором или даже старомодными кубиками. Эти игры гораздо поучительнеесовременных пластмассовых безделушек, которые можно соединять друг с другомсамыми хитроумными способами. Когда вы построите свой мост, нагрузите егои пронаблюдаете, как он будет разрушаться, даже сухие книги, посвященныепрочности конструкций, покажутся вам интереснее.

В строительстве мостов для любителя, конечно, не открывается особенноширокого поля деятельности, а вот в такой новой области, как биомеханика,где еще очень многое не известно ни инженерам, ни биологам, инициативныйлюбитель, вероятно, может многого добиться.

Хотя хороших книг по биомеханике, совсем немного, по теории упругости,сопротивлению материалов и материаловедению их сколько угодно. Небольшаяи довольно произвольная их подборка приведена ниже.

Материалы

Cottrell A. The Mechanical Properties of Matter. - John Wiley(current edition).

Alexander W., Street A. Metals in the Service of Man. - PenguinBooks (current edition).

Sarnans C. H. Engineering Metals and their Alloys. - Macmillan,New York, 1953.

Patton W. J. Materials in Industry. - Prentice-Hall, 1968.

Hayden H. W., Moffatt W. G., Wuiff J. The Structure and Propertiesof Materials, Vol. 3. Mechanical Behavior. - John Wiley, 1965.

Parratt N. J. Fibre-Reinforced Materials Technology. - Van Nostrand,1972.

Anderson J. C., Leaver K. D. Materials Science. - Nelson, 1969.

Теория упругости

Olsen G. A. Elements of the Mechanics of Materials (2nd ed.). - Prentice-Hall,1966.

Black P. The Strength of Materials. - Pergamon Press, 1966.

Timoshenko S. P. History of the Strength of Materials. - McGraw-Hill1953.

Torroja E. Philosophy of Structures. - University of CaliforniaPress, 1962.

Rosenthal H. W. Structure. - Macmillan, 1972. Pugsiey A. TheSatefy of Structures. - Edward Arnold, 1966.

Pippard A. J. S., Baker J. The Analysis of Engineering Structures. - EdwardArnold (current edition).

Johnson R. P. Structural Concrete. - McGraw-Hill, 1967.

Heyman J. Beams and Framed Structures. - Pergamon Press, 1964.

Scott R. F. Principles of Soil Mechanics. - Addison-Wesley, 1965.

Baker J., Home M. R., Heyman J. The Steel Skeleton (2 vols.). -Cambridge University Press, 1960-1965.

Биомеханика

Du’arcy Thompson (abridged edition). On Growth and Form. - CambridgeUniversity Press, 1961.

McNeil A. R. Biomechanics. - Charnpan and Hall, 1975.

Wainwright S. A., Biggs W. D., Currey J. D., Gosline J. M. MechanicalDesign of Organisms. - Edward Arnold, 1976.

Искусство стрельбы из лука

Hardy R. Longbow. - Patrick Stephens, 1976.

Строительные материалы

Smith S. Brickwork. - Macrnillan, 1972.

Davey N. A History of Building Materials. - Phoenix House, 1961.

Smith R. C. Materials of Construction. - McGraw-Hill, 1966.

O’Neill H. Stone for Building. - Heinemann, 1965.

Tirmuss F. H. Commercial Trimbers (3rd ed.). - Technical Press,1965.

Архитектура

Pevsner N. An Outline of European Architecture. - Penguin Books(current edition).

The Appearance of Bridges (Ministry of Transport). - H.M.S.O., 1964.