Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая thumbnail

Расчет на прочность статически определимых систем при растяжении и сжатии. Последовательность решения поставленной задачи. Подбор размера поперечного сечения. Определение потенциальной энергии упругих деформаций. Расчет бруса на прочность и жесткость.

Подобные документы

  • Построение эпюры нормальных сил и напряжений. Методика расчета задач на прочность. Подбор поперечного сечения стержня. Определение напряжения в любой точке поперечного сечения при растяжении и сжатии. Определение удлинения стержня по формуле Гука.

    методичка, добавлен 05.04.2010

  • Методическое указание по вопросам расчётов на прочность при различных нагрузках и видах деформации. Определение напряжения при растяжении (сжатии), определение деформации. Расчеты на прочность при изгибе, кручении. Расчетно-графические работы, задачи.

    контрольная работа, добавлен 15.03.2010

  • Определение напряжений при растяжении–сжатии. Деформации при растяжении-сжатии и закон Гука. Напряженное состояние и закон парности касательных напряжений. Допускаемые напряжения, коэффициент запаса и расчеты на прочность при растяжении-сжатии.

    контрольная работа, добавлен 11.10.2013

  • Условия статического равновесия. Закон распределения внутренних сил. Расчет распределенных и сосредоточенных нагрузок и момента. Площадь поперечного сечения нагруженных участков. Расчет на прочность узла конструкции при ускорении 5g по нормали к оси узла.

    курсовая работа, добавлен 04.04.2015

  • Проведение расчета площади поперечного сечения стержней конструкции. Определение напряжений, вызванных неточностью изготовления. Расчет балок круглого и прямоугольного поперечного сечения, двойного швеллера. Кинематический анализ данной конструкции.

    курсовая работа, добавлен 24.09.2014

  • Расчет статически определимой рамы. Перемещение системы в точках методом Мора-Верещагина. Эпюра изгибающих моментов. Подбор поперечного сечения стержня. Внецентренное растяжение. Расчет неопределенной плоской рамы и плоско-пространственного бруса.

    курсовая работа, добавлен 04.12.2012

  • Определение и уточнение диаметра вала с целью оценки статической нагрузки на брус. Произведение расчета вала на прочность и жесткость при крутящем ударе и при вынужденных колебаниях. Выбор эффективных коэффициентов концентрации напряжений в сечении.

    контрольная работа, добавлен 27.07.2010

  • Анализ прочности и жесткости несущей конструкции при растяжении (сжатии). Определение частота собственных колебаний печатного узла. Анализ статической, динамической прочности, а также жесткости печатного узла при изгибе, при воздействии вибрации и ударов.

    курсовая работа, добавлен 11.12.2012

  • Определение равнодействующей плоской системы сил. Вычисление координат центра тяжести шасси блока. Расчёт на прочность элемента конструкции: построение эпюр продольных сил, прямоугольного и круглого поперечного сечения, абсолютного удлинения стержня.

    курсовая работа, добавлен 05.11.2009

  • Гипотезы сопротивления материалов, схематизация сил. Эпюры внутренних силовых факторов, особенности. Три типа задач сопротивления материалов. Деформированное состояние в точке тела. Расчёт на прочность бруса с ломаной осью. Устойчивость сжатых стержней.

    курс лекций, добавлен 04.05.2012

  • главная
  • рубрики
  • по алфавиту
  • вернуться в начало страницы
  • вернуться к подобным работам

Источник

Задача № 1

Тема: Расчет на прочность статически определимых систем при растяжении и сжатии

Требуется:

1. Построить эпюру продольного усилия Ni

2. По условию прочности подобрать размер поперечного сечение «а», если Сопромат сжатие растяжение курсовая=160 МПа

3. Для рассчитанного размера поперечного сечения построить эпюру нормальных напряжений Сопромат сжатие растяжение курсовая

4. Построить эпюру осевых перемещений W и найти наибольшую величину относительных деформаций Сопромат сжатие растяжение курсовая, если Сопромат сжатие растяжение курсовая

5. Определить потенциальную энергию упругих деформаций U

Сопромат сжатие растяжение курсоваяДано: 7

Р1
= 50 кН;
l
1
=
3 м
; Ø
a 2a

Р
2
=65 кН
; l2
=

2 м
; Ø2a a 2a

Р
3
=40 кН
; l3
=

3 м
; a

Р4
=10 кН;
l
4
=
1м
; D C B A

Формы сечения: Ra
P4
P3
P2
P1

А1
№ 11 А3
№ 4

А2
№ 9 А4
№ 7

IV III II I

l 1
l2
l3
l4

Ni
= ? ; Сопромат сжатие растяжение курсовая = ? ; Сопромат сжатие растяжение курсовая = ?; N1
P1

Сопромат сжатие растяжение курсовая = ? ; “a
” = ? ; 45 55

15

+ Эп.N (kH)

16 50

3,69 2

+ Эп.σ(МПа)

13

1,99 2,986 3,534 6,9

Эп.∆l
(мм) +

Решение:

Определяется сила реакции опор RА из уравнения статики:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Делим на 4 участка, обозначая их римскими цифрами (I, II, III, IV), а также характерные сечения через заглавные буквы (А, В, С, D, Е).

Определяется продольная сила на каждом участке методом сечения:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Строится эпюра продольных сил Ni

Определяется площадь поперечных сечений на каждом участке

А1=а*а=а2

А2=2а*а=2а2

А3=2а*2а=4а2

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяется нормальное напряжение на каждом участке через 1/а2

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяется максимальное значение нормального напряжения, не превышающее допускаемого напряжения, равное 160 МПа: Сопромат сжатие растяжение курсовая

Максимальное значение напряжения на третьем участке Сопромат сжатие растяжение курсовая

Находится значение «а»:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Принимается а = 19,4мм

Определяются действительные значения площадей поперечных сечений:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяются истинные значения нормального напряжения на каждом участке:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

10. Строится эпюра нормального напряжения Сопромат сжатие растяжение курсовая

11. Определяется относительная продольная деформация на каждом участке:

Сопромат сжатие растяжение курсовая, где Е = 2 105МПа

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

12. Определяется относительная продольная деформация Сопромат сжатие растяжение курсовая по сечениям:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

13. Определяется относительное удлинение Сопромат сжатие растяжение курсовая и строится эпюра этих значений (Рис 1д):

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяется максимальное значение относительного удлинения: Сопромат сжатие растяжение курсовая

14. Определяется удельная потенциальная энергия

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

15. Определяется полная удельная потенциальная энергия

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

16. Определяется относительная погрешность нормального напряжения:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Задача №2

Тема: Расчет на прочность статически неопределимых систем при сжатии и растяжении

Читайте также:  Проверить прочность стержня на растяжение

Дано:

Схема бруса

Размеры и нагрузки

Материал брусьев – сталь 3

Допускаемое напряжение Сопромат сжатие растяжение курсовая

Модуль продольной упругости Сопромат сжатие растяжение курсовая

Требуется:

Определить допускаемую нагрузку для ступенчатого бруса

Сопромат сжатие растяжение курсоваяДано:

l
= 30 см
= 0,3 м = 300 мм

А = 10 см2
=

Сопромат сжатие растяжение курсовая

К = 0,15

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

[Р] = ?

Эп.
N
(
kH
) Эп.
σ
(
kH
) Эп.
l
(мм)

Ra

+ — + — + —

A A

1.5l 3A
I 255 53

0,02

B 2A
II 133
В

l 0,047

C

C 425
С

1.5l 4P 4A
III 66,4 0,066

D

D

l
A
IV 255 159

E
0,035

E


R
e

Решение:

Составляется уравнение статики

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Составляется уравнение совместности деформации УСД:

Сопромат сжатие растяжение курсовая — от заданных сил

Сопромат сжатие растяжение курсовая — УСД (1)

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяются продольные силы на каждом участке:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая =? когда нет RE

Находим относительное удлинение на каждом участке

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяется Сопромат сжатие растяжение курсовая — относительное удлинение силы реакции опор, когда нет сил Р и 2Р:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Подставляем значения Сопромат сжатие растяжение курсовая и Сопромат сжатие растяжение курсовая в уравнение (1)

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Подставляем значение силы Сопромат сжатие растяжение курсовая в уравнение статики Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяем значения продольных сил, подставляя значения Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяется значение нормального напряжения на каждом участке Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Находим максимальное значение нормально напряжения

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Принимаем Р = 170 кН

Определяются действительные значения продольных сил:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

10. Определяются истинные значения нормального напряжения на каждом участке Сопромат сжатие растяжение курсовая:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Находим относительное удлинение Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Находим относительное удлинение по сечениям Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяем относительное удлинение Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

По заданной формуле вычисляем значение зазора Сопромат сжатие растяжение курсовая, оно должно соответствовать значению Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Проверка

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Задача № 3

Тема: Расчет на прочность статически неопределимых систем при растяжении и сжатии.

Требуется:

Найти усиление и напряжение в стержнях, выразив через силу Р1

Определить допускаемую нагрузку [Р], если [σ] = 160 МПа

Найти предельную нагрузку Рпр, если [σ1] = 240 МПа и h1 = 1,5

Сравнить величины допускаемых нагрузок Рпр и Р, для чего найти их отношения.

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Дано:

А=14см2 = 14·10 — 4м

а=2,3м

Сопромат сжатие растяжение курсоваяв=2,7см

с=1,7см

[σ] =160 МПа

hТ = 1,5

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Найти: Р=?, РТ =?, [РТ] =?

Решение.

1. Составляется уравнение статики для стержневой системы

1. Σ Мi = 0; Ν1·a-P(a+c) +N2cos 45·b =0

2. Σ Zi =0; Z0 +Ν2· cos45 = 0

3. Σ Yi =0; Y0 + Ν1– P — N2·cos 45 = 0

В три уравнения равновесия входят четыре неизвестные силы, и, следовательно, задача является статически неопределимой. Для составления уравнения рассмотрим деформацию конструкции.

2. Рассмотрим подобие двух треугольников Сопромат сжатие растяжение курсовая;

Рассмотрим Сопромат сжатие растяжение курсовая для нахождения деформации системы.

OB=b OA=a

Сопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсовая y0
N1
Сопромат сжатие растяжение курсовая В

Сопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсовая N2
Р P Сопромат сжатие растяжение курсовая

B1
∆l1

B2
O A

B A1
∆l2

Сопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсовая

3. Подставляем Сопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсовая в уравнение моментов и выражаем их через Р

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

4. Находим значения нормальных напряжений σ1, σ2

σ1 = Сопромат сжатие растяжение курсовая

σ1 = Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Принимаем Сопромат сжатие растяжение курсовая

5. Находим действительные значения Ni

Сопромат сжатие растяжение курсовая

6. Находим действительные значения σi

σ1 = Сопромат сжатие растяжение курсовая=678,57Сопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсовая=160МПа

σ2 = Сопромат сжатие растяжение курсовая=339,29Сопромат сжатие растяжение курсоваяСопромат сжатие растяжение курсовая=79,7МПа

7. Определяем предельную нагрузку Pпр, исходя из условия равновесия

Σ Мi = 0; Ν1·а– Р·(a+c) + N2cos 45·b =0, где N1 = σт · А, и N2 = σт · 2А; σт=240МПа

Сопромат сжатие растяжение курсовая

8. Находим предельно допускаемую нагрузку

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Задача № 4

Тема: Расчет статически определимых брусьев на прочность и жесткость при кручении.

Дано:

Схема бруса.

Размеры нагрузки.

Требуется:

Рассчитать брус на прочность и жесткость

Построить эпюры крутящих моментов, касательных напряжений и углов поворота.

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсоваяДано:

m1 = 400 Н∙м

m2 = 1200 Н∙м

m3 = 2400 Н∙м

m4 = 400 Н∙м

m5 = m5 Н∙м

[τ] = 40 МПа

[θ] = 0,5 Сопромат сжатие растяжение курсовая

d = 0,5

d1 = 1.5b

d2 = 2b

d3 = 2.5b

Сопромат сжатие растяжение курсоваяa = 0.3 м

Найти: Т, τ, θ — ?

Решение.

Составим уравнение статики:

Σ Мi = 0

m1 – m2 – m3 + m4 + m5 = 0

m5 = — m1 + m2 + m3 – m4 = — 400 + 1200 + 2400 – 400 = 2800 H·м

T1 = + m1 = 400 H·м

T2 = m1 – m2 = 400 – 1200 = — 800 H·м

T3 = m1 – m2 – m3 = — 800 – 2400 = — 3200 H·м

T4 = m1 – m2 – m3 = — 800 – 2400 = — 3200 H·м

T5 = m1 – m2 – m3 + m4 = – 2800 H·м

T6 = m1 – m2 – m3 + m4 + m5 = 0 H·м

Определяем полярный момент сопротивления на каждом участке Wpi:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяется касательное напряжение на каждом участке по формуле Сопромат сжатие растяжение курсовая, выражая каждое значение через 1/b3

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяем максимальное значение касательного напряжения из пяти значений:

τmax = max {τ1, τ2, τ3, τ4, τ5} ≤ [τ] ;

τ3 ≤ [τ]

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяется полярный момент инерции по данной формуле Сопромат сжатие растяжение курсовая на каждом участке:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

5. Определяем относительный угол закручивания по формуле

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяем максимальное значение:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Примем максимальное значение из полученных значений b:

b≥{|b1|,|b2|} = b1 = 54,3 мм = 54,3·10 — 3 м = 55мм

6. Определяем действительные значения касательного напряжения τi:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяем действительные значения относительного угла закручивания θi:

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Определяем по формуле значение перемещения

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Сопромат сжатие растяжение курсовая

Находим числовые значения перемещения Δφi по сечениям:

φА = 0

φВ = φА + φ1 = 0 + 0,000176053 = 0,000176053 рад;

φС = φВ + φ2 = 0,000176053 + 0,000149169 = 0,000325222 рад;

φD = φС + φ3 = 0,000325222 + 0,000168185 = 0,000493407 рад;

Читайте также:  Эпюра перемещений растяжение сжатие

φЕ = φD + φ4 = 0,000493407 + 0,000168185 = 0,000661592 рад;

φF = φЕ + φ5 = 0,000661592 + 0,003477358 = 0,00413895 рад;

φG = φF + φ6 = 0,00413895 + 0= 0,00413895 рад.

Источник

Оценка размеров поперечного сечения. Нахождение момента инерции относительно центральных осей. Расчет прочно-плотного заклепочного шва. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Проектный расчет вала при совместном действии кручения и изгиба.

Подобные документы

  • Выполнение проектировочного расчета на прочность и выбор рациональных форм поперечного сечения. Выбор размеров сечения балки при заданной схеме нагружения и материале. Определение моментов в характерных точках. Сравнительный расчет и выбор сечения балки.

    презентация, добавлен 11.05.2010

  • Выбор материала, его характеристик и допускаемых напряжений. Расчет прочности и жесткости балок и рам, ступенчатого стержня и стержня постоянного сечения, статически неопределимой стержневой системы при растяжении-сжатии и при кручении. Построение эпюр.

    курсовая работа, добавлен 06.12.2011

  • Свойства материалов при расчетах на прочность, жесткость и устойчивость определяются механическими характеристиками. Испытания над материалами проводят на деформацию растяжения, сжатия, кручения, изгиба при действии статической или переменной нагрузок.

    реферат, добавлен 13.01.2009

  • Техническая характеристика стана ХПТ-55. Расчет станины рабочей клети. Моменты инерции сечений. Расчет валков на прочность и жесткость. Схема действия сил на рабочий валок и эпюры изгибающих и крутящих моментов. Расчет подушек валков, напряжение изгиба.

    курсовая работа, добавлен 26.11.2012

  • Анализ напряженно-деформированного состояния стержня с учётом собственного веса при деформации растяжения, кручения и плоского поперечного изгиба. Определение касательных напряжений. Полный угол закручивания сечений. Прямоугольное поперечное сечение.

    контрольная работа, добавлен 28.05.2014

  • Расчеты значения продольной силы и нормального напряжения для ступенчатого стального бруса. Центральные моменты инерции сечения. Построение эпюры поперечных сил и изгибающих моментов от расчетной нагрузки. Определение несущей способности деревянной балки.

    контрольная работа, добавлен 01.02.2011

  • Решение задачи на нахождение параметров изгиба однопролетной балки со свободно опертым и упруго-защемленными концами. Определение значения изгибающих моментов, действующих на балку в любом сечении по её длине и экстремального значения изгибающего момента.

    курсовая работа, добавлен 02.12.2009

  • Методика, содержание и порядок выполнения расчетно-графических работ. Расчеты на прочность при растяжении, кручении, изгибе. Расчет бруса на осевое растяжение. Определение размеров сечений балок. Расчет вала на совместное действие изгиба и кручения.

    методичка, добавлен 24.11.2011

  • Построение расчетной схемы вала и эпюр внутренних силовых факторов. Расчет диаметра вала и его прогибов в местах установки колес; расчет на изгибную жесткость. Выбор типа соединения в опасном сечении вала. Расчет коэффициента запаса усталостной прочности.

    дипломная работа, добавлен 26.01.2014

  • Выбор двигателя привода редуктора, определение номинальной мощности двигателя, передаточных чисел, силовых и кинематических параметров привода. Проектный расчет закрытой зубчатой передачи. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов на тихоходном валу.

    курсовая работа, добавлен 22.04.2019

  • главная
  • рубрики
  • по алфавиту
  • вернуться в начало страницы
  • вернуться к подобным работам

Источник

Ðàñ÷åò íà ïðî÷íîñòü ñòàòè÷åñêè îïðåäåëèìûõ ñèñòåì ïðè ðàñòÿæåíèè è ñæàòèè. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ðåøåíèÿ ïîñòàâëåííîé çàäà÷è. Ïîäáîð ðàçìåðà ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ. Îïðåäåëåíèå ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè óïðóãèõ äåôîðìàöèé. Ðàñ÷åò áðóñà íà ïðî÷íîñòü è æåñòêîñòü.

Ñòóäåíòû, àñïèðàíòû, ìîëîäûå ó÷åíûå, èñïîëüçóþùèå áàçó çíàíèé â ñâîåé ó÷åáå è ðàáîòå, áóäóò âàì î÷åíü áëàãîäàðíû.

18

Çàäà÷à ¹ 1

Òåìà: Ðàñ÷åò íà ïðî÷íîñòü ñòàòè÷åñêè îïðåäåëèìûõ ñèñòåì ïðè ðàñòÿæåíèè è ñæàòèè

Òðåáóåòñÿ:

1. Ïîñòðîèòü ýïþðó ïðîäîëüíîãî óñèëèÿ Ni

2. Ïî óñëîâèþ ïðî÷íîñòè ïîäîáðàòü ðàçìåð ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèå «à», åñëè =160 ÌÏà

3. Äëÿ ðàññ÷èòàííîãî ðàçìåðà ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ïîñòðîèòü ýïþðó íîðìàëüíûõ íàïðÿæåíèé

4. Ïîñòðîèòü ýïþðó îñåâûõ ïåðåìåùåíèé W è íàéòè íàèáîëüøóþ âåëè÷èíó îòíîñèòåëüíûõ äåôîðìàöèé , åñëè

5. Îïðåäåëèòü ïîòåíöèàëüíóþ ýíåðãèþ óïðóãèõ äåôîðìàöèé U

Äàíî: 7

Ð1 = 50 êÍ; l1 = 3 ì ; Oa 2a

Ð2 =65 êÍ; l2 = 2 ì; O2a a 2a

Ð3 =40 êÍ; l3 = 3 ì; a

Ð4 =10 êÍ; l4 = 1ì ; D C B A

Ôîðìû ñå÷åíèÿ: Ra P4 P3 P2 P1

À1 ¹ 11 À3 ¹ 4

À2 ¹ 9 À4 ¹ 7 IV III II I

l 1 l2 l3 l4

Ni = ? ; = ? ; = ?; N1 P1

= ? ; “a” = ? ; 45 55

15

+ Ýï.N (kH)

16 50

3,69 2

+ Ýï.?(ÌÏà)

13

1,99 2,986 3,534 6,9

0

Ýï.?l(ìì) +

Ðåøåíèå:

Îïðåäåëÿåòñÿ ñèëà ðåàêöèè îïîð RÀ èç óðàâíåíèÿ ñòàòèêè:

Äåëèì íà 4 ó÷àñòêà, îáîçíà÷àÿ èõ ðèìñêèìè öèôðàìè (I, II, III, IV), à òàêæå õàðàêòåðíûå ñå÷åíèÿ ÷åðåç çàãëàâíûå áóêâû (À, Â, Ñ, D, Å).

Îïðåäåëÿåòñÿ ïðîäîëüíàÿ ñèëà íà êàæäîì ó÷àñòêå ìåòîäîì ñå÷åíèÿ:

Ñòðîèòñÿ ýïþðà ïðîäîëüíûõ ñèë Ni

Îïðåäåëÿåòñÿ ïëîùàäü ïîïåðå÷íûõ ñå÷åíèé íà êàæäîì ó÷àñòêå

À1=à*à=à2

À2=2à*à=2à2

À3=2à*2à=4à2

Îïðåäåëÿåòñÿ íîðìàëüíîå íàïðÿæåíèå íà êàæäîì ó÷àñòêå ÷åðåç 1/à2

Îïðåäåëÿåòñÿ ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå íîðìàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ, íå ïðåâûøàþùåå äîïóñêàåìîãî íàïðÿæåíèÿ, ðàâíîå 160 ÌÏà:

Ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå íàïðÿæåíèÿ íà òðåòüåì ó÷àñòêå

Íàõîäèòñÿ çíà÷åíèå «à»:

Ïðèíèìàåòñÿ à = 19,4ìì

Îïðåäåëÿþòñÿ äåéñòâèòåëüíûå çíà÷åíèÿ ïëîùàäåé ïîïåðå÷íûõ ñå÷åíèé:

Îïðåäåëÿþòñÿ èñòèííûå çíà÷åíèÿ íîðìàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ íà êàæäîì ó÷àñòêå:

10. Ñòðîèòñÿ ýïþðà íîðìàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ

11. Îïðåäåëÿåòñÿ îòíîñèòåëüíàÿ ïðîäîëüíàÿ äåôîðìàöèÿ íà êàæäîì ó÷àñòêå:

, ãäå Å = 2 105ÌÏà

12. Îïðåäåëÿåòñÿ îòíîñèòåëüíàÿ ïðîäîëüíàÿ äåôîðìàöèÿ ïî ñå÷åíèÿì:

13. Îïðåäåëÿåòñÿ îòíîñèòåëüíîå óäëèíåíèå è ñòðîèòñÿ ýïþðà ýòèõ çíà÷åíèé (Ðèñ 1ä):

Îïðåäåëÿåòñÿ ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå îòíîñèòåëüíîãî óäëèíåíèÿ:

14. Îïðåäåëÿåòñÿ óäåëüíàÿ ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ

15. Îïðåäåëÿåòñÿ ïîëíàÿ óäåëüíàÿ ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ

16. Îïðåäåëÿåòñÿ îòíîñèòåëüíàÿ ïîãðåøíîñòü íîðìàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ:

Çàäà÷à ¹2

Òåìà: Ðàñ÷åò íà ïðî÷íîñòü ñòàòè÷åñêè íåîïðåäåëèìûõ ñèñòåì ïðè ñæàòèè è ðàñòÿæåíèè

Äàíî:

Ñõåìà áðóñà

Ðàçìåðû è íàãðóçêè

Ìàòåðèàë áðóñüåâ — ñòàëü 3

Äîïóñêàåìîå íàïðÿæåíèå

Ìîäóëü ïðîäîëüíîé óïðóãîñòè

Òðåáóåòñÿ:

Îïðåäåëèòü äîïóñêàåìóþ íàãðóçêó äëÿ ñòóïåí÷àòîãî áðóñà

Äàíî:

l = 30 ñì = 0,3 ì = 300 ìì

À = 10 ñì2 =

Ê = 0,15

[Ð] = ?

Ýï. N (kH) Ýï. ? (kH) Ýï. l (ìì)

Ra

+ — + — + —

A A

1.5l 3A I 255 53

0,02

B 2A II 133 Â

l 0,047

C

C 425 Ñ

1.5l 4P 4A III 66,4 0,066

D

D

lAIV 255 159

E0,035

E

? Re

Ðåøåíèå:

Ñîñòàâëÿåòñÿ óðàâíåíèå ñòàòèêè

Ñîñòàâëÿåòñÿ óðàâíåíèå ñîâìåñòíîñòè äåôîðìàöèè ÓÑÄ:

— îò çàäàííûõ ñèë

— ÓÑÄ (1)

Îïðåäåëÿþòñÿ ïðîäîëüíûå ñèëû íà êàæäîì ó÷àñòêå:

=? êîãäà íåò RE

Íàõîäèì îòíîñèòåëüíîå óäëèíåíèå íà êàæäîì ó÷àñòêå

Îïðåäåëÿåòñÿ — îòíîñèòåëüíîå óäëèíåíèå ñèëû ðåàêöèè îïîð, êîãäà íåò ñèë Ð è 2Ð:

Ïîäñòàâëÿåì çíà÷åíèÿ è â óðàâíåíèå (1)

Ïîäñòàâëÿåì çíà÷åíèå ñèëû â óðàâíåíèå ñòàòèêè

Îïðåäåëÿåì çíà÷åíèÿ ïðîäîëüíûõ ñèë, ïîäñòàâëÿÿ çíà÷åíèÿ

Îïðåäåëÿåòñÿ çíà÷åíèå íîðìàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ íà êàæäîì ó÷àñòêå

Íàõîäèì ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå íîðìàëüíî íàïðÿæåíèÿ

Ïðèíèìàåì Ð = 170 êÍ

Îïðåäåëÿþòñÿ äåéñòâèòåëüíûå çíà÷åíèÿ ïðîäîëüíûõ ñèë:

10. Îïðåäåëÿþòñÿ èñòèííûå çíà÷åíèÿ íîðìàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ íà êàæäîì ó÷àñòêå :

Íàõîäèì îòíîñèòåëüíîå óäëèíåíèå

Íàõîäèì îòíîñèòåëüíîå óäëèíåíèå ïî ñå÷åíèÿì

Îïðåäåëÿåì îòíîñèòåëüíîå óäëèíåíèå

Ïî çàäàííîé ôîðìóëå âû÷èñëÿåì çíà÷åíèå çàçîðà , îíî äîëæíî ñîîòâåòñòâîâàòü çíà÷åíèþ

Ïðîâåðêà

Çàäà÷à ¹ 3

Òåìà: Ðàñ÷åò íà ïðî÷íîñòü ñòàòè÷åñêè íåîïðåäåëèìûõ ñèñòåì ïðè ðàñòÿæåíèè è ñæàòèè.

Òðåáóåòñÿ:

Íàéòè óñèëåíèå è íàïðÿæåíèå â ñòåðæíÿõ, âûðàçèâ ÷åðåç ñèëó Ð1

Îïðåäåëèòü äîïóñêàåìóþ íàãðóçêó [Ð], åñëè [?] = 160 ÌÏà

Íàéòè ïðåäåëüíóþ íàãðóçêó Ðïð, åñëè [?1] = 240 ÌÏà è h1 = 1,5

Ñðàâíèòü âåëè÷èíû äîïóñêàåìûõ íàãðóçîê Ðïð è Ð, äëÿ ÷åãî íàéòè èõ îòíîøåíèÿ.

Äàíî:

À=14ñì2 = 14·10 — 4ì

à=2,3ì

â=2,7ñì

ñ=1,7ñì

[?] =160 ÌÏà

hÒ = 1,5

Íàéòè: Ð=?, ÐÒ =?, [ÐÒ] =?

Ðåøåíèå.

1. Ñîñòàâëÿåòñÿ óðàâíåíèå ñòàòèêè äëÿ ñòåðæíåâîé ñèñòåìû

1. ? Ìi = 0; ?1?a-P(a+c) +N2cos 45?b =0

2. ? Zi =0; Z0 +?2? cos45 = 0

3. ? Yi =0; Y0 + ?1- P — N2?cos 45 = 0

 òðè óðàâíåíèÿ ðàâíîâåñèÿ âõîäÿò ÷åòûðå íåèçâåñòíûå ñèëû, è, ñëåäîâàòåëüíî, çàäà÷à ÿâëÿåòñÿ ñòàòè÷åñêè íåîïðåäåëèìîé. Äëÿ ñîñòàâëåíèÿ óðàâíåíèÿ ðàññìîòðèì äåôîðìàöèþ êîíñòðóêöèè.

2. Ðàññìîòðèì ïîäîáèå äâóõ òðåóãîëüíèêîâ ;

Ðàññìîòðèì äëÿ íàõîæäåíèÿ äåôîðìàöèè ñèñòåìû.

OB=b OA=a

y0 N1
Â

N2 Ð P

B1 ?l1

B2 O A

B A1 ?l2

3. Ïîäñòàâëÿåì â óðàâíåíèå ìîìåíòîâ è âûðàæàåì èõ ÷åðåç Ð

4. Íàõîäèì çíà÷åíèÿ íîðìàëüíûõ íàïðÿæåíèé ?1, ?2

?1 =

?1 =

Ïðèíèìàåì

5. Íàõîäèì äåéñòâèòåëüíûå çíà÷åíèÿ Ni

6. Íàõîäèì äåéñòâèòåëüíûå çíà÷åíèÿ ?i

?1 = =678,57=160ÌÏà

?2 = =339,29=79,7ÌÏà

7. Îïðåäåëÿåì ïðåäåëüíóþ íàãðóçêó Pïð, èñõîäÿ èç óñëîâèÿ ðàâíîâåñèÿ

? Ìi = 0; ?1?à- Ð?(a+c) + N2cos 45?b =0, ãäå N1 = ?ò ? À, è N2 = ?ò ? 2À; ?ò=240ÌÏà

8. Íàõîäèì ïðåäåëüíî äîïóñêàåìóþ íàãðóçêó

Çàäà÷à ¹ 4

Òåìà: Ðàñ÷åò ñòàòè÷åñêè îïðåäåëèìûõ áðóñüåâ íà ïðî÷íîñòü è æåñòêîñòü ïðè êðó÷åíèè.

Äàíî:

Ñõåìà áðóñà.

Ðàçìåðû íàãðóçêè.

Òðåáóåòñÿ:

Ðàññ÷èòàòü áðóñ íà ïðî÷íîñòü è æåñòêîñòü

Ïîñòðîèòü ýïþðû êðóòÿùèõ ìîìåíòîâ, êàñàòåëüíûõ íàïðÿæåíèé è óãëîâ ïîâîðîòà.

Äàíî:

m1 = 400 ͕ì

m2 = 1200 ͕ì

m3 = 2400 ͕ì

m4 = 400 ͕ì

m5 = m5 ͕ì

[?] = 40 ÌÏà

[?] = 0,5

d = 0,5

d1 = 1.5b

d2 = 2b

d3 = 2.5b

a = 0.3 ì

Íàéòè: Ò, ?, ? — ?

Ðåøåíèå.

Ñîñòàâèì óðàâíåíèå ñòàòèêè:

? Ìi = 0

m1 — m2 — m3 + m4 + m5 = 0

m5 = — m1 + m2 + m3 — m4 = — 400 + 1200 + 2400 — 400 = 2800 H?ì

T1 = + m1 = 400 H?ì

T2 = m1 — m2 = 400 — 1200 = — 800 H?ì

T3 = m1 — m2 — m3 = — 800 — 2400 = — 3200 H?ì

T4 = m1 — m2 — m3 = — 800 — 2400 = — 3200 H?ì

T5 = m1 — m2 — m3 + m4 = — 2800 H?ì

T6 = m1 — m2 — m3 + m4 + m5 = 0 H?ì

Îïðåäåëÿåì ïîëÿðíûé ìîìåíò ñîïðîòèâëåíèÿ íà êàæäîì ó÷àñòêå Wpi:

Îïðåäåëÿåòñÿ êàñàòåëüíîå íàïðÿæåíèå íà êàæäîì ó÷àñòêå ïî ôîðìóëå , âûðàæàÿ êàæäîå çíà÷åíèå ÷åðåç 1/b3

Îïðåäåëÿåì ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå êàñàòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ èç ïÿòè çíà÷åíèé:

?max = max {?1, ?2, ?3, ?4, ?5} ? [?] ;

?3 ? [?]

Îïðåäåëÿåòñÿ ïîëÿðíûé ìîìåíò èíåðöèè ïî äàííîé ôîðìóëå íà êàæäîì ó÷àñòêå:

5. Îïðåäåëÿåì îòíîñèòåë