Лекциялар конспектісі жинағы ш ымкент, 2021 ж. ҚАзақстан республикасының білім және ғылым министірлігі

Материалдар кедергісі пәні студенттерді-болашақ инженер мамандарды машина бөлшектерін, қүрылыс элементтерін және инженерлік құрылымдарды беріктікке есептеу тәсілдерімен таныстырады. Пәннің негізгі максаты инженер мамандарға материалдарды беріктікке, қатандыққа және орнықтылыққа есептеу жолдарын оқытып үйрету. Бүл пән материалдардың беріктігін зерттейтін ғылымның бір саласы болып табылады. Материалдар кедергісі пәнінің пайда болуы және қалыптасуы инженерлік қурылымдарды беріктікке есептеу ғылымының дамуымен тығыз байланысты болды. 18-19 ғасырларда теміржол қатынасының өркендеуі, транспорт машиналарының пайда болуы және үлкен көпірлер мен теңіз кемелерінің тұрғызылуы беріктікке есептеу ғылымының пайда болып әрі тез қарқындап дамуына үлкен әсер етті.

Практикада, нақты өмірде кездесетін, адамзаттың өсіп-өнуіне, тіршілік етуіне қажетті, кез келген механикалық машиналар, энергетикалық қондырғылар, мұхит кемелері, әуе ұшақтары, өндірістік құрылым элементтері, көпірлер, су, мұнай, газ құбырлары, т.с.сияқты көптеген өндірістерде қолданылатын қондырғылар мен аппараттар алдын-ала жобаланып, тиянақты әрі қауіпсіз жұмыс атқару үшін беріктікке есептеледі.

Сонымен құрылым (конструкция) элементтерін есептеу дегеніміз не? Ол машина бөлшектері мен құрылым элементтерінің беріктігін, қатандығын және орнықтылығын қамтамасыз ету болып табылады.

Материалдың берікгігі дегеніміз, оның сыртқы күштер әсеріне қирап қалмай қарсы тұру қаблеті.

Материалдың (машина бөлшегінің) қатандығы дегеніміз, оның сырткы күштер әсерінен алатын деформацияларының белгілі бір нормаланған шамадан аспауы. Материалдар кедергісі пәнінде кез келген қатты дене деформациаланады деп, яғни күш әсерінен өзінің бастапкы өлшемдері мен пішімін өзгертеді деп карастырылады.

Машина бөлшегінің немесе қүрылым элементінің орнықтылығы дегеніміз, олардың сыртқы күштер әсерінен бастапқы берілген (кабылданған) тепе-теңдік қалпын (орнын) сақтап қалуы.

Көп жағдайда материалдарды беріктікке есептеу жеткілікті болады, ал қатаңдыққа және орнықтылыққа есептеулер тек осындай қажеттілік туындаған жағдайда ғана орындалады.

Материалдар кедергісі пәнінде материалдар деп айтылатын жалпы ұғым ол болаттан, шойыннан, түсті металдардан, жасанды (синтетикалық) материалдан, тастан, қыштан, шыныдан т.с.с. жалпы айтқанда құрылым элементтері мен машина бөлшектерін жасайтын қатты денелерді қамтиды. Материалдар туралы келесі жорамалдарды (допушения) қабылдауға тура келеді:

- беріктікке есептелетін дененің бүкіл көлемі осы материалдың шексіз кіші түйіршіктерімен толық толтырылған деп есептелінеді, яғни оның атомдық құрылымы ескерілмей, саңлаусыз тұтас дене деп қарастырылады;

- материалдар изотропты деп, яғни оның негізгі механикалық және физикалық қасиеттері кез келген бағытта бірдей деп есептелінеді;

- материал деформациаланғанда оның деформациясының мөлшері дененің бастапқы геометриялық өлшемдерінен әлдеқайда кіші деп есептеледі;

- материал деформациясы серпімді, яғни әсер етуші күш алынып тасталса деформация-да жойылады деп және күш пен деформация арасындағы байланыс сызықты деп қабылданады.