Розр т на міцність стійкість і стійкість елементів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Контрольна робота
З дисципліни «Опір матеріалів»
Розрахунок на міцність, стійкість і стійкість елементів

Об'єктами розрахунку є стрижні, балки.
Цілі роботи: практичний розрахунок на міцність та жорсткість елементів конструкції, що працюють на розтягування і стиснення, вигин. У процесі роботи з умови міцності і жорсткості визначаються необхідні розміри різних варіантів поперечного перерізу елементів конструкцій і вибираються найбільш раціональні з точки зору мінімальної ваги поперечного перерізу.

Зміст
Введення
Завдання 1. Розрахунок статично НЕ визначених систем, що працюють на розтяг стиск
Завдання 2. Визначення геометричних характеристик поперечного перерізу бруса
Завдання 3. Розрахунок на міцність і жорсткість статично визначених балок при плоскому вигині
Завдання 4. Розрахунок на міцність і жорсткість статично визначених балок при плоскому вигині
Завдання 5. Розрахунок на міцність і жорсткість статично визначених балок при плоскому вигині

Введення
Всі тверді тіла в тій чи іншій мірі володіють властивостями міцності та жорсткості, тобто, здатні в певних межах сприймати вплив зовнішніх сил без руйнування і без істотної зміни геометричних розмірів.
Опір матеріалів, з одного боку, - наука про міцність і жорсткості елементів конструкції. Методами опору матеріалів ведуться практичні розрахунки і визначаються необхідні, надійні розміри деталей машин і різних будівельних споруд. З іншого боку опір матеріалів - вступна навчальна дисципліна, яка дає основи розрахунку на міцність.
Основні положення опору матеріалів спираються на закони та теореми загальної механіки і в першу чергу на закони статики, без знань яких вивчення курсу опору матеріалів безглуздо.
Завдання опору матеріалів полягає не тільки в тому, щоб виявити внутрішні особливості досліджуваних об'єктів, але також і в тому, щоб у подальшому можна було дати отриманим закономірностям правильне тлумачення при оцінці працездатності і практичної придатності даної конструкції. У математичної теорії пружності це питання скоєно не зачіпається.
Методи опору матеріалів не залишаються постійними. Вони змінюються з виникненням нових завдань і нових вимог практики. При впровадженні інженерних розрахунків методи опору матеріалів слід застосовувати творчо і пам'ятати, що успіх практичного розрахунку лежить не стільки застосування складного математичного апарату, скільки в уміння вникати в суть досліджуваного об'єкта, знайти найбільш вдалий спрощення пропозиції і довести розрахунок до остаточного числового результату.

Завдання № 1
Розрахунок статично невизначених систем, що працюють на розтягування і стиснення
Мета: з умов міцності і жорсткості підібрати безпечні діаметри ступенів жорстко затисненого стрижня змінного перерізу, навантаженого зосередженими силами.
Дано:
Р 1 = 8Кн.
Р 2 = 6 Кн.
Р 3 = 6 Кн.



1 = 0,6 м.
2 = 0,8 м.
три 0,4 м.
4 = 0,5 м.

G Т = 140 мПа.
Е = 1.0 10 травня мПа.
Порядок розрахунку:
1. Викреслити в масштабі розрахункову схему.
2. Розкрити статичної невизначеності стрижня.
3. Скласти рівняння спільності деформації.
4. Обчислити нормальні сили N i і побудувати їх епюру.
5. Обчислити наведені нормальні напруження σ i і побудувати їх епюру.
6. Обчислити діаметр стрижня d пр з умови міцності.
7. Визначити F стрижня.
8. Визначити напруги σ i.
9.Найті величину поздовжньої деформації на кожній дільниці і побудувати епюру переміщень.
2. Розкриваємо статичної невизначеності стрижня
ΣZ = 0,-R A +8 +6 +6 = 0
ССІ = 3-1 = 2.
3. Складемо рівняння сумісності деформації.
Δ ℓ 1 + Δ ℓ 2 + Δ ℓ 3 + Δ ℓ 4 = U (4) - розписуємо за законом Гука.

4. Обчислимо нормальні сили N i.
Для чого складемо спільне рішення рівняння статики і динаміки:
R A = x-8-6-6 = x-20
N 1 = R A = x-20
N 2 = R A -8 = x-28
N 3 = R A -8-6 = x-34
N 4 = R A -8-6-6 = x-40

Тоді УСД:


R A = 9,6 кН
N 1 = 9,6 кН
N 2 = 1,6 кН
N 3 =- 4,4 кН
N 4 =- 10,4 кН

5. Обчислимо наведені нормальні напруги.




6. Визначаємо діаметр з умови міцності.


7. Визначаємо площу поперечного перерізу стержня.

8. Визначаємо напругу.




9. Знайдемо змішання перетинів.





Завдання № 2
Визначення геометричних характеристик поперечного перерізу бруса
Мета: визначити основні моменти опору (при згині) складеного поперечного перерізу з однією віссю симетрії.
Дано:
До 1 = 3
До 2 = 3
в = 3
h = 3
Порядок розрахунку:
1. Викреслити в масштабі поперечний переріз
2. Розбити розтин на елементарні частини та пронумерувати їх. Обчислити головні моменти інерції поперечного перерізу Yxo, Yyo
3. Вибрати допоміжну вісь і обчислити щодо цієї осі відстань до центру ваги перерізу Ус.
4. Визначаємо головні моменти інерції заданого перерізу бруса відносно головних центральних осей
5. Обчислити моменти опору при згині
1. Викреслює в масштабі поперечний переріз бруса
2. Розбиваємо розтин на елементарні частини і пронумеровувати їх.
3. Визначаємо центр ваги заданого перерізу:

4. Визначаємо головні моменти інерції заданого перерізу бруса відносно головних центральних осей
осі Х
, Де





осі У





5. Визначаємо моменти опору при згині



Завдання № 3
Розрахунок на міцність і жорсткість статично визначених балок при плоскому вигині
Мета: Побудувати епюри поперечних сил Q і М згинального моменту балки. З умови міцності за нормальними напруженням підібрати для балки двотаврового, кругле, кільцеве (d / D = 0,8), прямокутним (h / b = 2). Порівняти ваги балок з підібраними поперечними перерізами.
Дано:
М = 80 кНм
q = 20 кНм
P = 30 кНм
Матеріал Сталь 3
мПа
мПа

1. Знаходимо реакції опор.


Перевірка.

2. Складемо математичні вирази для поперечної сили Q і згинального моменту М на кожній дільниці і обчислимо їхні значення.
I ділянку.



II ділянка.



III ділянку.



3. Підбираємо перетину з умови міцності.



1. Прямокутний перетин:



2. Круглий перетин:


3. Кільцевий переріз:


4. Двотаврового перетину:
Вибираємо двотавр № 33 з W x = 597 мм 3.

F = 53,8 мм 2.
5. Порівнюємо ваги балок з підібраним поперечним перерізами:
Так як балки мають однакову довжину т матеріал, то порівняння ваг аналогічно порівнянні поперечного перерізу.
F 1, мм 2.
F 2, мм 2.
F 3, мм 2.
F 4, мм 2.
F i, мм 2.
16543
23223
70650
53800

1
1,4
4,2
3,2
Найбільш економічним є прямокутний поперечний переріз, так як менше в порівнянні з іншими поперечними перерізами
Завдання № 4
Розрахунок на міцність і жорсткість статично визначених балок при плоскому вигині
Мета: Побудувати епюри поперечних сил Qі М згинального моменту балки. З умови міцності за нормальними напруженням підібрати для балки двотаврові поперечний переріз.
Дано:
Р = 30 кН
М = 80 кНм
q = 20 кН / м
Матеріал Сталь 3
мПа
мПа

У даному випадку зручніше розглядати сили діють праворуч від перетину, тоді опорні реакції у виразах Q y і M x не ввійдуть, і для побудови епюр Q y і M x відпадає необхідність у визначенні реакції.
1. Складемо математичні вирази для поперечної сили Q і згинального моменту М на кожній дільниці і обчислимо їхні значення.
I ділянку.



II ділянка.



3. Підбираємо перетину з умови міцності.



Двотаврового перетину:
Вибираємо двотавр № 60 з W x = 2800х10 3 мм 3.

З умов міцності по дотичним напруженням перевіряємо розміри двутавра:




Висновок: балка з двотаврових перетином № 60 відповідає умові міцності по дотичним напруженням.
Завдання № 5
Розрахунок на міцність і жорсткість статично визначених балок при плоскому вигині
Мета: Побудувати епюри поперечних сил Q і М згинального моменту балки. З умови міцності за нормальними напруженням підібрати для балки двотаврові поперечний переріз.
Дано:
М = 60 кНм
q = 15 кН / м
Матеріал Сталь 3
мПа
мПа

1. Знаходимо реакції опор.


Перевірка.
2. Складемо математичні вирази для поперечної сили Q і згинального моменту М на кожній дільниці і обчислимо їхні значення.
I ділянку.




II ділянка.


3. Підбираємо перетину з умови міцності.



Двотаврового перетину:
Вибираємо двотавр № 18 з W x = 1430х10 3 мм 3.

Визначаємо переміщення балок при вигині методом початкових параметрів за формулою

При z = 6

При z = 2

Визначаємо кут повороту за формулою

Визначаємо прогин балки за формулою
При Уz = 2

При Уz = 6


Отже, умова виконується
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Контрольна робота
44.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Розрахунок на міцність стійкість і стійкість елементів
Випробування РЕСІ на ударну міцність і стійкість вплив лінійних навантажень акустичного
Розр ти на стійкість
Розр т поршневих гідроциліндрів на міцність
Стійкість
Розр т на міцність закритою циліндричної одноступінчастої передачі і е проектування
Фінансова стійкість
Стійкість сонячної системи
Фінансова стійкість підприємства
© Усі права захищені
написати до нас