Тема 2.2 «Расчеты на прочность и жесткость при растяжении и сжатии»

Цель работы: Научить проводить проектировочные и проверочные расчеты на прочность и жесткость при растяжении и сжатии.

Расчетные формулы:

Задание 1: Построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса. Определить перемещение свободного конца бруса. Двухступенчатый стальной брус нагружен силами F₁ F₂ и F₃. Площади поперечных сечений А₁ и А₂. Принять Е = 2*10⁵ н/мм².

Задание 2: Балка АВ, на которую действуют указанные нагрузки, удерживается в равновесии тягой ВС. Определить размеры поперечного сечения тяги для двух случаев: 1) сечение – круг; 2) сечение – уголок равнополочный по ГОСТ 85-86. Принять [σ] = 160Мпа. Собственный вес конструкции не учитывать.

Порядок выполнения работы

Задание 1

1. Определить ВСФ воспользовавшись методом сечений

2. Построить эпюру продольных сил

3. Построить эпюру нормальных напряжений

4. Определить удлинение бруса

Задание 2

1. Определить нагрузку на стержень

2. Определить потребную площадь поперечного сечения из условия прочности

Оборудование и наглядные пособия

5. Тетрадь для выполнения ргр

6. Миллиметровая бумага

Контрольные вопросы:

Что называется эпюрой продольных сил?

Как читается закон Гука при растяжении - сжатии?

Что такое модуль Юнга?

Что определяет коэффициент Пуассона?

Чем характеризуется предел пропорциональности, предел те­кучести, предел прочности?

Практическое занятие №6 (4 часа)

Тема 2.6 «Расчеты на прочность при изгибе»

Цель работы: Научить строить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, выполнять проектировочные и проверочные расчеты на прочность, выбирать рациональные формы поперечных сечений.

Расчетные формулы:

Задание 1: Для одноопорной балки, нагруженной сосредоточенными силами и парой сил с моментом m, построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Найти максимальный изгибающий момент из условия прочности подобрать поперечное сечение для балки в виде двутавра и прямоугольника с соотношением сторон h=2b. Материал – сталь, допускаемое напряжение 160МПа. Рассчитать площади поперечных сечений и сделать вывод о целесообразности применения сечения.

Задание 2: Для двухопорной балки, нагруженной сосредоточенными силами и парой сил с моментом. Определить реакции в опорах. Найти максимальный изгибающий момент и, используя условие прочности, подобрать необходимые размеры поперечных сечений. Материал – сталь, допускаемое напряжение изгиба 160 МПа. Сечение швеллер.

Порядок выполнения работы

1. Последовательно по участкам нагружения рассмотреть ВСФ в сечениях

2. Составить уравнения равновесия

3. Определить значения поперечных сил и изгибающих моментов

4. Построить эпюры

5. Определить максимальный изгибающий момент

6. Подобрать и сравнить поперечные сечения

Оборудование и наглядные пособия

7. Тетрадь для выполнения ргр

8. Миллиметровая бумага

Контрольные вопросы:

Какие виды изгиба Вы знаете?

Какие внутренние силовые факторы возникают при прямом поперечном и при чистом изгибах?

Какова дифференциальная зависимость между интенсивностью распре­деленной нагрузки, поперечной силой и изгибающим моментом?

Какова зависимость между изгибающим моментом и кривизной оси бру­са?

Как определяются нормальные напряжения при чистом изгибе?

Как определяются линейные и угловые перемещения при различных случаях нагружения статически определимых балок?

Назовите правила построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов при изгибе.

Как проводятся расчеты на прочность при изгибе?

Каковы рациональные формы поперечных сечений балок при изгибе?

Каковы особенности расчетов брусьев большой жесткости при изгибе с растяжением (сжатием)?

Практическое занятие №7 (4 часа)