
- •МиНистерство образования и науки российской федерации
- •Техническая механика
- •Введение
- •Теоретическая механика содержание дисциплины
- •Статика твердого тела
- •Кинематика
- •Динамика
- •Контрольное задание содержание заданий, выбор вариантов, порядок выполнения работ, пояснения к тексту задач
- •Задача 1
- •Контрольные вопросы
- •Задача 2
- •Контрольные вопросы
- •625000, Г. Тюмень, ул. Володарского, 38.
- •625039, Тюмень, ул. Киевская, 52.
Контрольное задание содержание заданий, выбор вариантов, порядок выполнения работ, пояснения к тексту задач
Контрольное задание по технической механике состоит из двух задач.
К каждой задаче дается 10 рисунков и таблица (с тем же номером, что и задача), содержащая дополнительные к тексту задачи условия. Нумерация рисунков двойная, при этом номером рисунка является цифра, стоящая после точки. Например, рис. 1.4 - это рис. 4 к задаче 1 и т.д. (в тексте задачи при повторных ссылках на рисунок пишется просто рис. 4). Номера условий от 0 до 9 проставлены в 1-м столбце (или в 1-й строке) таблицы.
Студент во всех задачах выбирает номер рисунка по предпоследней цифре шифра, а номер условия в таблице - по последней; например, если шифр оканчивается числом 46, то берет рис. 4 и условия № 6 из таблицы.
Задание выполняется в отдельной тетради (ученической), страницы которой нумеруются. На обложке указываются: название дисциплины, номер работы, фамилия и инициалы студента, учебный шифр, факультет, специальность и адрес. На первой странице тетради записываются: номер работы, номера решаемых задач и год издания контрольных заданий.
Решение каждой задачи обязательно начинать на развороте тетради (на четной странице, начиная со второй). Сверху указывается номер задачи, далее делается чертеж (можно карандашом) и записывается, что в задаче дано и что требуется определить (текст задачи не переписывать).
Чертеж должен быть аккуратным и наглядным. Решение задач необходимо сопровождать краткими пояснениями (какие формулы или теоремы применяются, откуда получаются те или иные результаты и т.п.) и подробно излагать весь ход расчетов. На каждой странице следует оставлять поля для замечаний рецензента.
При чтении текста каждой задачи учесть следующее. Большинство рисунков дано без соблюдения масштаба.
Следует также иметь в виду, что некоторые из заданных в условиях задачи величин (размеров) при решении каких-нибудь вариантов могут не понадобиться, они нужны для решения других вариантов задачи. Из всех пояснений в тексте задачи обращайте внимание только на относящиеся к вашему варианту, т.е. к номеру вашего рисунка или вашего условия в таблице.
Методические указания по решению задач, входящих в контрольные задания, даются для каждой задачи после изложения ее текста под рубрикой "Указания"; затем дается пример решения аналогичной задачи. Цель примера разъяснить ход решения, но не воспроизвести его полностью. Поэтому в ряде случаев промежуточные расчеты опускаются. Но при выполнении задания все преобразования и числовые расчеты должны быть обязательно последовательно проделаны с необходимыми пояснениями; в конце должны быть даны ответы.
Задача 1
Конструкция состоит из двух стержней, соединенных между собой и с основанием шарнирами (рис.1). К шарнирному болту С привязан груз Р. Требуется определить внутренние усилия в стержнях и подобрать их сечение по допускаемым напряжениям на сжатие и растяжение. Величина силы Р, форма сечения и допускаемые напряжения приведены в табл.1.
Рис.1
Таблица1
Вариант |
Сечение стержней |
Величина Р, кН |
|
|
0 |
|
20 |
160 |
100 |
1 |
|
30 |
200 |
160 |
2 |
|
40 |
220 |
200 |
3 |
|
50 |
250 |
230 |
4 |
|
10 |
160 |
100 |
5 |
|
20 |
200 |
160 |
6 |
|
40 |
220 |
200 |
7 |
|
30 |
250 |
230 |
8 |
|
15 |
120 |
100 |
9 |
|
25 |
100 |
80 |
Пример 1. Дано: Р = 10 кН;
Определить реакции в стержнях АС и ВС
(рис. 1,а). Подобрать сечение стержней:
для стержня ВС в виде трубы с соотношение
диаметров d/D=0,8,
для стержня АС – квадратное сечение,
если допускаемое напряжение на сжатие
=
160 МПа, на растяжение
=100
МПа.
Рис.1,а Рис.1,б
Решение:
1.Объект равновесия – точка С;
2.“Обрываем” связи заменяя их реакциями этих связей, направленными вдоль стержней (рис. 1,б). При этом предполагаем, что оба стержня растянуты, то есть усилия направлены от точки С.
3.Направляем оси координат Х и У, принимая ось Х перпендикулярно стержню АС.
4.Составляем уравнения равновесия плоской сходящейся системы сил, приложенных к точке С.
Pcos45
– NВСsin30
= 0; откуда
кH.
Усилие получилось положительное, следовательно, стержень ВС работает на растяжение.
Pcos45
+ NAC+
NDCcos30
= 0; откуда
-26,3
кH.
Усилие получилось отрицательное, следовательно, стержень АС работает на сжатие.
5. Подбор сечения осуществляем, используя условие прочности при растяжении-сжатии:
,
где N- внутреннее усилие, А – площадь сечения.
Для
стержня ВС
мм2.
Так
как площадь трубы
,
то
.
Для
стержня АС
мм2.
Так
как площадь квадрата
,
то
.