Октябрь 2012 года
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ
для РГР №№1,2 по дисциплине "Строительная механика и прочность корабля" для студентов группы № 1330
-
№ п/п
вари
анта
"L"
м
"q0"
кгс/см
"E"
мПа
"J"
см4
"æ"
-
Фамилия И.О.
СТУДЕНТА
1
6,5
6,3
120000
5000
0.98
2
6,6
6,4
120000
5100
0.98
3
6,7
6,5
120000
5200
0.98
4
6,8
6,6
120000
5300
0.98
5
6,9
6,3
120000
5400
0.98
6
6,4
6,4
120000
5500
0.98
7
6,5
6,5
120000
5600
0.98
8
6,5
6,6
120000
5700
0.98
9
6,6
6,3
120000
5800
0.98
10
6,7
6,4
120000
5900
0.97
11
6,8
6,5
120000
6000
0.97
12
6,9
6,6
120000
5000
0.97
13
6,4
6,3
120000
5100
0.97
14
6,5
6,4
120000
5200
0.97
15
6,5
6,3
120000
5300
0.97
16
6,6
6,4
120000
5400
0.97
17
6,7
6,5
120000
5500
0.96
18
6,8
6,6
120000
5600
0.96
19
6,9
6,3
120000
5700
0.96
20
6,4
6,4
120000
5800
0.97
21
6,5
6,5
120000
5900
0.97
22
6,5
6,6
120000
6000
0.97
23
6,6
6,3
120000
5500
0.97
24
6,7
6,4
120000
5600
0.97
25
6,8
6,5
120000
5700
0.97
26
6,9
6,6
120000
5800
0.97
27
6,4
6,3
120000
5900
0.97
28
6,5
6,4
120000
6000
0.97
Федеральное агентство по образованию
___
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный морской технический университет
«СЕВМАШВТУЗ»
Кафедра № 15
«Промышленное и гражданское строительство верфи»
Дисциплина: "Строительная механика и прочность корабля"
Расчётно-графическая работа № 1
«Расчёт параметров изгиба однопролётной балки со свободно опёртым и упруго защемленным концами»
Учебная группа №
Вариант задания №____
Работу выполнил:
Студент ____________________
Фамилия И.О.
_____________ “___”______2010г
подпись
Работу принял:
Преподаватель: Рижинашвили Г.М.
.
_____________ “___”______2010г
подпись
Северодвинск
2010г.
Содержание пояснительной записки РГР №1
Расчётная схема однопролётной балки.
Исходные данные.
Дифференциальное уравнение изгиба призматической балки.
Интегрирование дифференциального уравнения изгиба призматической балки. Обший интеграл дифференциального уравнения.
Граничные условия на свободно опёртом конце балки.
Граничные условия на упруго защемлённом конце балки.
Составление уравнений из условий подчинения граничным условиям на левом конце балки.
Составление уравнений из условий подчинения граничным условиям на правом конце балки.
Составление системы алгебраических неоднородных уравнений для определения значений постоянных интегрирования.
Решение системы алгебраических неоднородных уравнений. Выражения для определения значений постоянных интегрирования.
Выражение обшего интеграла дифференциального уравнения изгиба призматической балки.
Выражение обшего интеграла дифференциального уравнения, приведенное к виду с безразмерными значениями переменного аргумента.
Выражение для определения значений изгибающих моментов в сечениях балки.
Выражение для определения значений изгибающих моментов, приведенное к виду с безразмерными значениями переменного аргумента.
Выражения для определения значений изгибающего момента в районе упруго защемлённого конца балки.
Выражение для определения значений коэффициента опорной пары через значения коэффициента податливости упругого защемления.
Выражения для определения значений постоянных интегрирования через значения коэффициента опорной пары.
Выражение общего интеграла дифференциального уравнения изгиба балки (прогибов в сечениях балки), приведенное к виду с безразмерными значениями переменного аргумента, через значения коэффициента опорной пары.
. Выражение для определения значений изгибающих моментов в сечениях балки через значения коэффициента опорной пары.
Выражение для определения значений перерезывающих сил в сечениях балки, приведенное к виду с безразмерными значениями переменного аргумента, через значения коэффициента опорной пары.
Расчёт значений и построение эпюр изменения по длине балки значений прогибов, изгибающих моментов, перерезывающих сил.
Определение максимального значения прогиба балки.
Определение экстремального значения изгибающего момента в пролёте балки.
Примечания:
1. Пояснительная записка оформляется на листах формата А-4 (с одной стороны).
2. Графики строятся, как правило, на отдельном листе.
3. Для всех размерных величин в тексте пояснительной записки, в таблицах и на графиках должны указываться размерности.
4. Рисунки и таблицы должны иметь названия и должны иметь номера, на которые в тексте пояснительной записки должны быть ссылки.
5. Для построения эпюр значений прогибов и изгибающих моментов расчёты должны быть произведены для 21-го сечения с шагом δX=0.05 L.
6. Построение эпюры перерезывающих сил может быть произведено на основании значений, рассчитанных в двух сечениях (при X=0 и X=L).
Федеральное агентство по образованию
___
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный морской технический университет
«СЕВМАШВТУЗ»
Кафедра № 15
«Промышленное и гражданское строительство верфи»
Дисциплина: "Строительная механика и прочность корабля"
Расчётно-графическая работа № 2
«Проектирование конструкции однопролётной балки со свободно опёртым и упруго защемленным концами»
Учебная группа №
Вариант задания №____
Работу выполнил:
Студент ____________________
Фамилия И.О.
_____________ “___”______2010г
подпись
Работу принял:
Преподаватель: Рижинашвили Г.М.
.
_____________ “___”______2010г
подпись
Северодвинск
2010г.
Содержание пояснительной записки РГР №2
Расчётная схема конструкции однопролётной балки с призматическим и непризматическим участками (рис.1) .
Исходные данные.
Исходное выражение для определения значений изгибающих моментов в сечениях балки через значения коэффициента опорной пары (берётся из РГР №1).
Аналитическое определение значения изгибающего момента в опорном упруго защемлённом сечении балки.
Построение эпюры изгибающих моментов по длине балки с изображением условия определения длины призматического участка (рис. 2).
Аналитическое определение экстремального значения изгибающего момента в пролёте балки.
Получение уравнения для определения длины призматического участка.
Аналитическое решение уравнения для определения длины призматического участка.
Исходное выражение для определения значений перерезывающих сил в сечениях балки через значения коэффициента опорной пары (берётся из РГР №1).
Построение эпюры перерезывающих сил по длине балки с изображением длины призматического участка (рис. 3).
Расчёт величины экстремального значения изгибающего момента в пролёте балки.
Расчёт величины наибольшего значения перерезывающей силы в районе призматического участка балки.
Подбор прокатного профиля по заданному значению момента инерции проектируемой балки.
Расчёт величин наименьшего значения момента сопротивления и площади стенки для выбранного прокатного профиля.
Расчёт величины наибольших значений нормальных напряжений, возникающих от изгиба балки в районе призматического участка балки.
Расчёт величины наибольших значений касательных напряжений, возникающих от изгиба балки в районе призматического участка балки.
Условия прочности проектируемой балки по нормальным и касательным напряжениям.
Определение величины требуемого наименьшего значения предела текучести материала балки.
Выбор марки материала балки из сплавов, применяемых для изготовления корпусов судов.
Чертёж конструкции спроектированной однопролётной балки (рис. 4).
Примечания:
1. Пояснительная записка оформляется на листах формата А-4 (с одной стороны).
2. Графики (рис.2 и рис. 3), а также чертёж конструкции спроектированной однопролётной балки (рис. 4) строятся, как правило, на отдельном листе..
3. Для всех размерных величин в тексте пояснительной записки, в таблицах и на графиках должны указываться размерности.
4. Рисунки должны иметь названия, а также должны иметь номера, на которые в тексте пояснительной записки должны быть ссылки.
5. Построение эпюры значений изгибающих моментов должно быть произведено для 21-го сечения с шагом δX=0.05 L.
6. Построение эпюры перерезывающих сил должно быть произведено на основании значений, рассчитанных в двух сечениях (при X=0 и X=L).
7. На чертёже конструкции спроектированной балки (рис. 4) должны быть указаны геометрические параметры подобранного прокатного профиля, размеры длины балки и призматического участка, размеры бракеты (кницы) в районе упруго защемлённого сечения балки.
Федеральное агентство по образованию
___
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный морской технический университет
«СЕВМАШВТУЗ»
Рижинашвили Г.М.
РАСЧЁТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ОДНОПРОЛЁТНОЙ
БАЛОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ
Учебное пособие
для выполнения студентами
расчетно-графических работ №1 и № 2.
по дисциплине:
- «Строительная механика и прочность корабля»,
Кафедра № 15
Факультет № 1
Северодвинск.
2004 г.
СОДЕРЖАНИЕ I.Постановка задачи…………………………………………………………..
|
4
5
7
8
12
13
14
16
17
17
22
23
24
25
26
27
29
31
33
34
35
38
39
40
43
44
|
1. Постановка задачи
Анализ характера деформирования статически неопределимой однопролётной балочной конструкции может быть выполнен в полном объёме, в частности, на примере анализа результатов расчета параметров изгиба однопролетной балки, свободно опертой на абсолютно жёсткую опору на одном конце и упруго защемленной с коэффициентом податливости «or» на другом (рис.1).
Рассматриваемая в качестве примера однопролётная балка является призматической с неизменными значениями по всей длине момента инерции поперечного сечения «J» и изгибной жёсткости, равной «EJ». Балка находится под действием равномерно распределённой по всей длине нагрузки интенсивностью «qо».
Механические свойства материала балки на стадии задания исходных данных определяются величиной «Е» – модулем нормальной упругости.
Расчётная схема для рассматриваемой балки приведена на рис.1.
0
0 х
\
ЕI
W(x)
\
y
Рис.1 Расчётная схема однопролётной балки
В качестве исходных данных задаются значения следующих величин:
-длины балки L,
-интенсивности равномерно распределённой нагрузки qо,
-модуля нормальной упругости материала балки Е,
-момента инерции поперечного сечения балки J.
-коэффициента опорной пары æ, характеризующего степень податливости упругого защемления правого конца балки.
В результате предстоящих аналитических исследований и расчётов должны быть получены следующие основные зависимости (формулы) и числовые значения следующих величин:
-выражение для определения формы изогнутой оси балки W(x) = ?;
-выражение для определения и расчёт числового значения максимальной величины прогиба рассматриваемой балки Wmax = ?;
-выражение для построения характера изменения по длине балки эпюры действующего на балку изгибающего момента M(x) = ?;
-выражение для определения и расчёт числового значения координаты (xпр) расположения экстремального значения изгибающего момента в пролёте балки Mпр = ?;
-выражение для определения и расчёт числового значения экстремального значения изгибающего момента в пролёте балки Mпр = ?;
-выражение для определения и расчёт числового значения наибольшего значения изгибающего момента, действующего на балку Mнаиб = ?;
-выражение для построения характера изменения по длине балки эпюры действующих на балку перерезывающих сил N (x) = ?;
-выражение для определения и расчёт числового значения наибольшего значения перерезывающей силы, действующей на балку Nнаиб = ?.
Для получения ответов на поставленные выше вопросы необходимо выполнить предварительно аналитические исследования, касающиеся основ технической теории изгиба балок с использованием основ математических методов решения дифференциальных уравнений, аналитической геометрии и математического анализа.