- •А. М. Добренко, в. С. Сердюк
- •А.Л . Ахтулов, зав. Каф. «Управление качеством и сертификация» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии ,проф. Д-р техн. Наук;
- •Предисловие
- •1. Интегральные характеристики сечений
- •1.1. Площадь и статические моменты сечений
- •1.2. Осевые и центробежный моменты инерции
- •Определение интегральных характеристик сечений
- •Определение координат центра тяжести сечения
- •Определение осевых и центробежного моментов инерции
- •Полярный момент инерции сечения
- •1.8. Моменты сопротивления сечения
- •1.9. Радиусы инерции сечения
- •1.10. Интегральные характеристики сложных плоских фигур
- •1.11. Определение интегральных характеристик сечений стержней
- •Из системы уравнений
- •Примеры решения задач Задача 1
- •Задача 4
- •Задача 7
Федеральное агентство по образованию
Омский государственный технический университет
А. М. Добренко, в. С. Сердюк
ИНЖЕНЕРНЫЕ РАСЧЕТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
БЕЗОПАСНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Учебное пособие
Книга 1
Рекомендовано Сибирским региональным учебно-методическим центром
высшего профессионального образования для межвузовского
использования в качестве учебного пособия для студентов вузов
Омск 2007
УДК 62.112.001.24(075)
ББК 34.44:32.42я 73
Д55
Рецензенты:
А.Л . Ахтулов, зав. Каф. «Управление качеством и сертификация» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии ,проф. Д-р техн. Наук;
В. И. Трушляков, проректор по дистанционному образованию и информационным технологиям Омского гуманитарного института, проф. д-р техн. наук;
Добренко А. М., Сердюк В. С.
Д55 Инженерные расчеты при проектировании безопасных технических систем:
Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. Кн. 1. 195 с.
Приведены проектные и проверочные расчеты деталей, элементов механизмов и машин на прочность, жесткость, устойчивость, колебания, динамические нагрузки при упругом деформировании стержней, пластин и оболочек.
Для студентов специальности 280102 «Безопасность технологических процессов и производств».
Подготовлено на кафедре «Безопасность жизнедеятельности» и утверждено на заседании редакционно-издательского совета ОмГТУ.
Омский государственный технический
университет, 2007
Добренко А. М., Сердюк В. С., 2007
СОДЕРЖАНИЕ
|
Предисловие ……………………………………………………….…. |
5 |
1 |
Интегральные характеристики сечений …………………………. |
6 |
1.1 |
Площадь и статические моменты сечений ………………………..… |
7 |
1.2 |
Осевые и центробежный моменты инерции ……………………..…. |
8 |
1.3 |
Определение интегральных характеристик сечений при параллельном переносе осей ………………………………………… |
8 |
1.4 |
Определение координат центра тяжести сечения и положения центральных осей ……………………………………………………... |
9 |
1.5 |
Определение осевых и центробежного моментов инерции при повороте координатных осей ……………………………………….... |
10 |
1.6 |
Определение положения главных центральных осей и главных моментов инерции сечения …………………………………………... |
11 |
1.7 |
Полярный момент инерции сечения ………………………………… |
12 |
1.8 |
Моменты сопротивления сечения …………………………………… |
12 |
1.9 |
Радиусы инерции сечения ……………………………………………. |
12 |
1.10 |
Интегральные характеристики сложных плоских фигур …………... |
13 |
1.11 |
Определение интегральных характеристик сечений стержней с криволинейно и осью …………………………………………………. |
13 |
|
Алгоритм определения положения центра тяжести сечения и его главных моментов инерции ………………………………………….. |
14 |
|
Примеры решения задач ……………………………………………… |
16 |
2 |
Внутренние силовые факторы …………………………………….. |
28 |
2.1 |
Понятия упругости и пластичности …………………………………. |
28 |
2.2 |
Основные допущения о свойствах деформируемых тел …………… |
28 |
2.3 |
Расчетные схемы ……………………………………………………… |
29 |
2.4 |
Внутренние силовые факторы в поперечных сечениях стержней … |
31 |
2.5 |
Уравнения внутренних силовых факторов ………………………….. |
32 |
2.6 |
Графики (эпюры) внутренних силовых факторов ………………….. |
34 |
2.7 |
Дифференциальные зависимости между ВСФ и внешними нагрузками …………………………………………………………….. |
34 |
2.8 |
Алгоритм определения ВСФ …………………………………………. |
36 |
|
Примеры решения задач………………………………………………. |
37 |
3 |
Основные соотношения механики деформируемого твердого тела …………………………………………………………………….. |
53 |
4 |
Общая математическая модель деформирования упругих тел .. |
66 |
5 |
Расчеты на прочность и жесткость ……………………………….. |
73 |
5.1 |
Вычисление напряжений по их интегральным характеристикам …. |
73 |
5.2 |
Гипотезы прочности ………………………………………………….. |
76 |
|
Примеры решения задач ……………………………………………… |
78 |
|
Расчет на прочность толстостенных цилиндров и тонкостенных оболочек ……………………………………………………………….. |
98 |
|
Определение силовых и кинематических параметров и расчеты на прочность и жесткость при различных условиях нагружения …….. |
104 |
|
Растяжение (сжатие) ………………………………………………….. |
104 |
|
Кручение ………………………………………………………………. |
108 |
|
Изгиб …………………………………………………………………... |
111 |
|
Примеры решения задач ……………………………………………… |
116 |
|
Расчет на прочность и жесткость при растяжении или сжатии …… |
115 |
|
Расчет на прочность и жесткость при кручении стержней круглого сечения ………………………………………………………………… |
129 |
|
Расчет на прочность и жесткость при плоском поперечном изгибе прямого стержня ……………………………………………………… |
131 |
|
Расчет на прочность и жесткость плоской стержневой системы с прямолинейной осью …………………………………………………. |
135 |
|
Расчет на прочность и жесткость плоской системы стержней с ломаной осью …………………………………………………………. |
139 |
|
Расчет на прочность и жесткость плоского стержня с криволинейной осью …………………………………………………. |
142 |
6 |
Продольно поперечный изгиб и устойчивость стержней ……… |
145 |
6.1 |
Продольно-поперечный изгиб ……………………………………….. |
145 |
|
Примеры решения задач ……………………………………………… |
149 |
6.2 |
Устойчивость сжатых стержней ……………………………………... |
154 |
|
Вычисление критической силы. Формула Эйлера ………………….. |
155 |
|
Приближенные методы определения критических параметров …… |
158 |
|
Примеры вычисления критической нагрузки приближенным методом ………………………………………………………………... |
160 |
|
Расчеты на устойчивость по коэффициенту снижения основного допускаемого напряжения на сжатие ………………………………... |
170 |
7 |
Расчет стержней на колебания …………………………………….. |
175 |
7.1 |
Колебания упругой системы с одной степенью свободы ………….. |
175 |
7.2 |
Колебания систем с бесконечным числом степеней свободы ……... |
180 |
|
Продольные и крутильные колебания ………………………………. |
181 |
|
Поперечные колебания ……………………………………………….. |
186 |
|
Примеры решения задач ……………………………………………… |
188 |
|
Библиографический список ………………………………………... |
195 |