Одним из основных понятий механики деформируемого твердого тела является понятие о деформации тела при различных воздействиях. В процессе деформирования изменяется
взаимное расположение частиц тела, которые получают перемещения.
Как правило, эти перемещения считаются малыми по сравнению с размерами тела.
Отметим, что перемещения тела как жесткого целого (то есть без деформации) изучаются в курсе теоретической механики.
В механике деформируемого твердого тела вводятся различные гипотезы и допущения, касающиеся характера процесса деформирования тела и свойств его материала.·
Процесс деформирования называется абсолютно упругим, если после снятия нагрузки деформации полностью исчезают и при этом восстанавливаются первоначальные размеры тела
и его форма. Такой процесс соответствует гипотезе об абсолютной или идеальной упругости тела. Построенная на основании этой гипотезы теория упругости составляет наиболее обширный раздел механики деформируемого твердого тела.
В большинстве задач сопротивления материалов также используется гипотеза об идеальной упругости тела. Гипотеза об идеальной упругости тела, строго говоря, не соответствует действительности, поскольку после разгрузки часть деформаций, пусть даже и очень малая, не исчезает. Наличие остаточных деформаций характеризует пластические свойства
материала тела. Процесс деформирования тела с учетом пластических деформаций изучается в курсе теории пластичности. Если нагрузить тело и зафиксировать нагрузку на определенном
уровне, то с течением времени деформации могут увеличиться. Такое явление называется ползучестью. С другой стороны, если деформации тела в течение определенного периода времени остаются неизменными, то внутренние силы и напряжения в теле могут уменьшиться. Такое явление называется релаксацией напряжений.
Определение напряженного и деформированного состояний тела с учетом этих явлений рассматривается в курсе теории ползучести.
Практически во всех разделах механики деформируемого твердого тела принимается гипотеза о сплошности тела. Согласно этой гипотезе материал тела считается сплошным и полностью заполняющим объем, ограниченный поверхностями тела. При этом по существу не учитывается молекулярное строение вещества, однако для целей изучения напряженного и деформированного состояний тела под действием нагрузки это вполне допустимо.
Введение гипотезы о сплошности позволяет рассматривать перемещения точек тела, как непрерывные функции координат, и использовать аппарат математического анализа. Строение и состав материала тела могут быть неодинаковыми в различных точках, что характеризует. его неоднородность. В природе все тела более или менее неоднородны. Неоднородность материала конструктивного элемента может быть создана искусственно для получения нужного эффекта его
работы.
Для многих строительных конструкционных материалов вводится гипотеза об однородности тела, что соответствует осреднению свойств его материала по всему объему. Материал тела имеет определенные физико-механические характеристики. Если эти характеристики одинаковы по всем
направлениям, то тело называется изотропным, а при их различии — анизотропным. Свойство анизотропии в той или иной степени имеют все материалы, однако для некоторых она незначительна и может не учитываться, как, например, для стали. Материалом с сильно выраженной естественной анизотропией является дерево. В некоторых случаях анизотропия свойств материалов создается искусственно для обеспечения оптимального характера
работы соответствующей конструкции. Примерами таких материалов являются широко применяемые в технике стеклопластики и пластмассы.
Большое значение в механике деформируемого твердого тела играет принцип независимости
действия сил. Согласно этому принципу какой-либо результат действия нагрузки (деформации, опорные реакции и т. п.) можно представить как сумму аналогичных результатов действия по отдельности всех составляющих нагрузки.
Например, удлинение стержня на рис. 1.4, а от одновременного действия двух сил Р 1 и Р 2 равно сумме его удлинений от раздельного действия этих сил (рис. 1.4, 6 и 1.4, в):
Принцип независимости действия сил опирается на известный в физике закон Гука, характеризующий линейную зависимость между нагрузкой и деформацией. В случаях, когда процесс деформирования тела не следует закону Гука, а также в некоторых особых случаях принцип независимости действия сил применять нельзя.