АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Читайте также:
  1. E. которая не обладает гибкостью и не может адаптировать свои свойства к окружающим условиям
  2. I. Определение, классификация и свойства эмульсий
  3. II. ХАРАКТЕРНЫЕ СВОЙСТВА И ТЕНДЕНЦИИ ПРАВА И НРАВСТВЕННОСТИ
  4. III. Химические свойства альдегидов и кетонов
  5. а) наименьшая частица вещества, которая сохраняет его химические свойства.
  6. АЗОТИСТЫЙ АНГИДРИД, СТРОЕНИЕ, ПОЛУЧЕНИЕ, СВОЙСТВА.
  7. АЗОТНЫЙ АНГИДРИД, СВОЙСТВА, СТРОЕНИЕ, СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ.
  8. АКЦЕНТУИРОВАННЫЕ СВОЙСТВА, ИНДИВИДУАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИЧНОСТИ, ПРЕДРАСПОЛАГАЮЩИЕ К РАЗЛИЧНЫМ ФОРМАМ ПРОТИВОПРАВНОГО ПОВЕДЕНИЯ
  9. Алгоритмы и их свойства.
  10. АММИАК, ЕГО СТРОЕНИЕ, СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА.
  11. Антибиотические свойства молочнокислых продуктов
  12. АРСЕНИДЫ, ИХ СВОЙСТВА И СТРОЕНИЕ.

ЗАДАНИЯ

ДЛЯ РАСЧЕТНО-ПРОЕКТИРОВОЧНЫХ РАБОТ

По курсу «Сопротивление материалов»

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

Расчетно-проектировочные работы выполняют после изучения темы данного задания. Студент, приступая к выполнению РПР, должен ознакомитъся с методическими указаниями. Для решения задач студент может использовать свой конспект лекций и пособия из числа рекомендованных.

Объем и сроки выполнения заданий определяются преподавателем по календарному плану. Задание выдается каждому студенту, где указывается количество задач каждой РПР и календарный график выполнения работы.

Работа выполняется строго самостоятельно. Консультации по работам проводятся согласно графику работы преподавателя. Промежуточная проверка расчетов заключается в контроле СРС и в определении ошибок вычислительного и методического характера, связанных со знанием теории и методов расчета. Характер ошибок объясняется на другом примере или дается ссылка на соответствующую литературу. Выполнение работы завершается защитой РПР.

Варианты работ выбираются следующим образом: первый номер варианта берется по последней цифре номера журнала, второй номер - по последней цифре номера зачетной книжки.

Расчетно-проектировочная работа включает условия, текст решения, чертежи, выводы. В начале каждой задачи приводятся: вариант задачи, условие, исходные данные, схема. Далее следует решение. Каждый этап выполняемой работы в пояснительной записке должен быть соответствующим образом озаглавлен. Расчеты сопровождаются поясняющими схемами с соблюдением масштаба.

В промежуточных и окончательных ответах необходимо проставлять размерность получаемых величин в системе СИ. В заключительной части приводятся полные схемы в масштабе (например, эпюра) и делается вывод по заданию. Графическая часть выполняется карандашом в соответствии с требованиями ЕСКД.

 

Литература

1. Миролюбов И.Н, и др. Пособие к решению задач по сопротивлению материалов. М.: ВШ., 1985. 399 с.

2. Конспект лекций и практических занятий по курсу.

3. Учебное пособие под редакцией Кононова В.Н. «Примеры решения задач по курсу «Сопротивление материалов»». Часть I, II книги 1, 2.

Задача № 1

 

Для ступенчатого бруса (рис.3, таблица 3), находящегося под действием продольных сил, требуется:

1. Построить эпюры продольных усилий;

2. Построить эпюры напряжений;

3. Построить эпюры перемещений;

4. Определить перемещение указанного сечения;

5. Определить наибольшую относительную деформацию в стержне;

6. Определить напряжения на наклонной площадке (угол наклона a) указанного участка.

 

Рис.3

 

Таблица 3

№ 1                    
q, кН/м                    
Р1, кН                    
а, м 2,0 3,0 4,0 2,0 3,0 4,0 2,0 3,0 4,0 2,0
Dа, мм                    
№ 2                    
с, м 1,0 2,0 1,0 1,5 2,5 2,0 1,0 1,5 2,0 2,5
в, м 3,0 4,0 3,0 4,0 2,0 2,0 3,0 4,0 2,0 1,0
P2, кН                    
a, 0                    
участок а в с с а в в а с а
мат-л чугун бетон чугун бетон бетон чугун бетон чугун чугун бетон

Методические указания:

Знания и умения: Определение напряжений при растяжении и сжатии, определение перемещений и удлинений стержней.

Указания: Dв = 0,8 Dа, Dс = 0,5 Dа; На каждом участке координату Z нужно брать со стороны заделки. Построение эпюр перемещений начинается с заделки. В заключении проводится анализ эпюр усилий, напряжений и перемещений.

Задача № 2

 

В статически определимой стержневой системе (рис.4, таблица 4) требуется:

1. Подобрать проектные размеры поперечных сечений стержней из условия прочности, растянутые элементы – квадратное сечение, сталь [ s ]=160 МПа; сжатые элементы – круглое сечение, дерево [ s ]=30 МПа;

2. Определить удлинения стержней, показать деформированную схему стержневой системы и перемещение точки приложения силы.

 

Таблица 4

№ 1                    
Р, кН                    
a, 0                    
№ 2                    
q, кН/м                    
а, м 1,8 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8

 

Методические указания:

Знания и умения: Определение усилий в стержнях статически определимой системы, деформаций стержней и перемещений точек системы.

Указания: Вариант расчетной схемы принимается по номеру журнала. По расчетным значениям площадей поперечных сечений стержней принимаются их проектные значения путем округления размеров до мм.

 

Рис. 4

 

16
21

Рис. 4

Задача № 3

 

Для составного плоского сечения (рис.5, таблица 5) требуется:

  1. Определить положение центра тяжести;
  2. Найти величины осевых и центробежных моментов инерции относительно выбранных осей, проходящих через центр тяжести;
  3. Определить положение главных центральных осей инерции (α 0);
  4. Вычислить моменты инерции сечения относительно этих осей;
  5. Вычертить сечение в масштабе 1: 2 и показать на нем размеры и оси.

Таблица 5

№ 1                    
а, см                    
t,   1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8
уголок 4/2,5 4,5/2,8 5/3,2 5,4/3,6 6,3/4 7,5/5 8/5 9/5,6 7/4,5 10/6,3
№ 2                    
швеллер           16а        
двутавр                    

Методические указания:

Знания и умения: Определение центра тяжести составного сечения, понятие о статическом моменте, осевых и центробежном моментах инерции для простейших фигур. Определение положения главных осей и значений максимального и минимального моментов инерции сечения.

Указания: Вариант составного сечения принимается по номеру журнала. Выписываются все необходимые данные из таблиц сортамента. Вначале вычерчивается заданное сечение в мелком масштабе, где показываются все геометрические размеры, произвольные оси для определения центра тяжести сечения и расстояния от этих осей до собственных осей элементов. Для профилей скругления не заменяются прямоугольниками. Расчеты ведутся в см. В конце расчета заданное сечение приводится на одном листе, где показываются центральные оси, расстояния от центральных осей до осей элементов, главные центральные оси (красный цвет). Результаты расчетов сводятся в таблицу. Вычислить значения главных моментов инерции и проверить по формулам определения моментов инерции при повороте α 0.

 

 

Рис. 5

Задача № 4

К стальному валу передаются моменты (рис.6, таблица 6), требуется:

  1. Определить внутренние крутящие моменты и построить их эпюры;
  2. Подобрать проектные размеры двух типов поперечного сечения вала из условия прочности при [ t ] = 80 МПа: а, с) сплошное круглое;

в) кольцевое (d/D = 0,8).

  1.  
     

    Построить эпюры напряжений в сечениях на всех участках вала;
  2. Сравнить расход материала для типов а) и б) поперечного сечения;
  3. Проверить условие жесткости вала [∆φ] = 0.001 рад/м.

 

Рис. 6

Таблица 6

№ 1                    
М1, Н×м   -1300    
М2, Н×м -400     -700 -800  
М3, Н×м       -2700
№ 2                    
а, м 0,3 0,5 0,4 0,5 0,6 0,4 0,4 0,3 0,5 0,4
в, м 0,5 0,4 0,5 0,4 0,6 0,6 0,8 0,5 0,6 0,8
с, м 0,6 0,3 0,4 0,6 0,4 0,5 0,6 0,4 0,8 0,5

Методические указания:

Знания и умения: Напряжения и деформации при кручении. Определение диаметра сечения для участков по условиям прочности и жесткости, построение эпюр углов закручивания.

Указания: Подобрать диаметр D из условий прочности и жесткости на всех участках. Проектный диаметр принимается путем округления до мм. В заключении приводится вывод о напряженно-деформированном состоянии системы.

 

Задача № 5

Для заданной статически определимой балки (рис.7, таблица 7) требуется:

1. Определить опорные реакции;

2. Определить внутренние усилия и построить их эпюры;

3. Подобрать проектные размеры поперечного сечения балки из условия прочности (сталь - [ s ]=160 МПа, дерево - [ s ]=20 МПа и [ t ]=1 МПа):

а) из одного двутавра;

б) из двух двутавров;

в) из двух швеллеров;

г) прямоугольное - деревянное (H = 22 см);

4. Сравнить расход материала для вариантов а), б) и в).

5. Построить эпюры напряжений для каждого варианта сечения.

 

Рис. 7

 

Таблица 7

№ 1                    
а, м 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0
М1, кНм   - -   - - -20 - - -24
М2, кНм -   - - -28 - -   - -
М3, кНм - -   - -   - - -40 -
№ 2                    
q1, кН/м   - -   - -   - -  
q2, кН/м -   - -   - -   - -
q3, кН/м - -   - -   - -   -
Р1, кН -   -   -   -   -  
Р2, кН   -   -   -   -   -
в, м 2,0 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1
с, м 1,5 1,9 2,0 1,8 1,6 1,5 1,9 1,7 1,6 1,8

Методические указания:

Знания и умения: Построение эпюр М и Q при поперечном изгибе, напряженное состояние при изгибе, проведение расчета на прочность и построение эпюр напряжений.

Указания: Определяются величины усилий в характерных сечениях и по ним строятся их эпюры. На эпюре М показывается изогнутая ось балки. Под заданной схемой балки приводятся эпюры Q и М в соответствующих масштабах. Отмечаются опасные сечения и значения усилий. При подборе допускается перенапряжение до 5 %. Выполнить проверку прочности с определением пере- или недонапряжения. В заключении приводится вывод по выполненной работе.

Задача № 6

Для короткой колонны заданного сечения, нагруженной внецентренно-приложенной силой Р (рис.12, таблица 11) требуется:

1. Определить величину наибольшей силы Р, приложенной в точке А;

2. Определить напряжения в 6-ти характерных точках поперечного сечения колонны при действии силы Ррасч и построить эпюру напряжений;

3. Построить ядро сечения.

 

 

13
15 16
17
19

Рис. 12

Таблица 11

№ 1                    
швеллер                    
уголок           12,5        
№ 2                    
двутавр                    
пластина, мм 140*20 160*40 180*40 200*30 220*40 240*50 220*30 200*40 180*20 160*20

Методические указания:

Знания и умения: Внецентренное нагружение, определение напряженного состояния. Нейтральная линия. Ядро сечения.

Указания: Вариант поперечного сечения принимается по номеру журнала. Вычислить геометрические характеристики - центр тяжести, положение главных осей и Jмах, Jmin. Показывается объемный вид эпюры напряжений в аксонометрии. Строится ядро сечения. В заключении приводятся данные расчета и выводы.

Задача № 7

Для стальной стойки заданного сечения, находящейся под действием центрально сжимающей силы Р, требуется определить из расчета на устойчивость критическую силу и коэффициент запаса устойчивости.

Таблица 12

                   
м   2,2 2,4 2,6 2,8   3,2 3,4 3,6 3,8
схема закрепления zox а б в г а б в г а в
                     
                   
в                    
к   2.1 1.8 1.9 2.2 2.2   1.8 2.3 2.4

Примечание: данные таблицы 12, схему закрепления принять по рис.14., форма сечения рис. 15. h=к * в, d = 0.5 в

 

Рис. 13

 

Методические указания:

Знания и умения: Критическая сила, условия расчета на устойчивость, приведенная длина, гибкость стержня.

Указания: Приводится схема поперечного сечения по данным задачи 12. Главные центральные оси совмещаются с осями ОХ и OY. 1 - шарнирное-шарнирное; 2 - жесткое-шарнирное; 3 - жесткое-жесткое; 4 - жесткое-свободное. Из условия потери устойчивости в двух направлениях определяются сжимающие силы. Наименьшая из них принимается за расчетную силу. Критическая сила определяется по критическим напряжениям в зависимости от гибкости по диаграмме sкр–l (рис. 13). В заключении приводятся данные расчета и делаются выводы об устойчивости сжатой колонны.

 

Рис. 14

 

 

1 2 3 4 5 6

7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18

19 20 21 22 23 24

Рис. 15

 

 

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.021 сек.)