Опором матеріалу називають науку про інженерні методи розрахунку на міцність, жорсткість і стійкість елементів машин.
В процесі експлуатації машин їх елементи (балки, стержні, пластини, болти і т.д.) беруть участь в роботі конструкції і піддаються дії різних сил - навантажень. Для забезпечення нормальної роботи конструкція повинна задовольняти необхідним умовам міцності, жорсткості і стійкості.
Під міцністю розуміють здатність конструкції витримувати, певне навантаження, не руйнуючись.
Під жорсткістю на увазі здатність конструкції протистояти зовнішнім навантаженням щодо деформації (зміна форми і розмірів).
Стійкістю називають здатність конструкції зберігати певну початкову форму пружної рівноваги.
Щоб конструкція відповідала вимогам міцності, жорсткості і стійкості необхідно надати її елементів найбільш раціональну форму і, знаючи властивості матеріалів, з яких вони будуть виготовлятися, визначити відповідні розміри в залежності від величини і характеру діючих сил.
Попри всю різноманітність видів конструктивних елементів їх можна звести до невеликого числа основних форм. Тіла, які мають ці основні форми, і є об'єктами розрахунку на міцність, жорсткість і стійкість. До них відносяться стрижні, оболонки пластинки і масивні тіла
Стрижнем або брусом називається тіло, у якого один розмір (довжина) значно перевищує два інших.
Стрижні зустрічаються як прямолінійні, так і криволінійні, як призматичні, так і змінного перерізу.
Пластина - то тіло, у якого товщина істотно менше двох інших розмірів, серединна поверхня пластини є площину.
Оболонка являє собою тіло, обмежене криволінійними поверхнями, розташованими на близькій відстані один від одного. За формою серединної поверхні розрізняють циліндричні, конічні, сферичні і ін. (Обшивки фюзеляжу, крила).
Тіла, у яких, три розміри одного порядку називають масивними тілами.
Ферма - стрижнева конструкція, яка працює тільки на розтягання - стискання.
Реальний об'єкт, звільнений від несуттєвих особливостей називається розрахунковою схемою.
Основні гіпотези і припущення, що стосуються фізико - механічних властивостей матеріалів.
1. Гіпотеза про безперервність матеріалу. Матеріал будь-якого тіла має безперервне будова і являє собою суцільну середу.
2. Гіпотеза про однорідність і ізотропності.
Матеріал передбачається бути однорідним і ізотропним, тобто в будь-якому напрямку властивості матеріалу вважаються однаковими.
Хоча кристали, з яких складаються метали, анізотропні, але їх хаотичне розташування дає можливість вважати макрооб'ємів металів ізотропним.
3. Гіпотеза про ідеальну пружності матеріалу.
Всі тіла передбачаються абсолютно пружними. Відхилення від ідеальної пружності несуттєві і ними нехтують до певних меж деформування.
Гіпотези і припущення, пов'язані з деформаціями конструкції.
1. Гіпотеза про малість деформацій.
Передбачається, що деформації малі в порівнянні з розмірами тіла. Це дозволяє знехтувати змінами в розташуванні зовнішніх сил щодо окремих частин тіла і складати рівняння статики для недеформованого тіла
2. Допущення про лінійної недеформіруемое тел.
Приймається, що переміщення точок і перетинів пружного тіла в певних межах навантаження прямо пропорційні силам, що викликають ці переміщення.
3. Гіпотеза плоских перетинів або гіпотеза Бернуллі (Якоб Бернуллі
1654-1705 швейцарський вчений). Плоскі поперечним перерізом проведені в тілі до деформації, залишаються при деформації плоскими і нормальними до осі.
4. Принцип Сен-Венана.
Навантаження прикладені різними способами. Дослідження показують, що у всіх випадках в поперечному перерізі, віддаленому на відстань, що перевищує в 1,5-2 рази його поперечні розміри, напруги практично однакові.
5. Принцип незалежності і складання сил.
Зусилля в будь-якому елементі конструкції, викликані різними факторами, дорівнюють сумі зусиль, викликаних кожним з цих факторів, і не залежать від порядку їх застосування.
Сили зовнішні і внутрішні.
На елементи конструкцій діють різні зовнішні сили.
За характером дії вони поділяються на: статичні і динамічні.
Статичні навантаження додаються до конструкції поступово від нуля до свого кінцевого значення (кілька секунд), при передачі статичних навантажень на конструкцію все її частини знаходяться в рівновазі.
Динамічні сили (навантаження) - це сили, при дії яких в елементах конструкції виникає прискорення. Динамічні навантаження поділяють на миттєво прикладені, ударні і повторно - змінні.
Навантаження вважається миттєво прикладеного. якщо вона зростає від нуля до свого кінцевого значення за частки секунди.
Для ударного навантаження характерно те, що в момент її застосування тіло, що викликає навантаження має певну кінетичну енергію.
Навантаження безперервно і періодично змінюються за часом називаються повторно-змінними.
За характером додатки зовнішні сили поділяються на: зосереджені і розподілені.
Зовнішні сили є результатом контактної взаємодії даного тіла з іншими тілами і прикладені тільки в місці контакту і називаються поверхневими.
Зосередженими називають сили, які передаються на елемент конструкції через нескінченно малі майданчики.
Величина навантаження, що припадає на одиницю площі, називається інтенсивністю навантаження. Її позначають р і вимірюють в паскалях (Па) .Часто навантаження, розподілену по поверхні, призводять до головної площини, в результаті чого виходить навантаження, розподілена по лінії або погонне навантаження. Характер зміни навантаження показують у вигляді епюри q.