- •И. А. Паначев г. В. Широколобов
- •Сопротивление материалов учебное пособие
- •Оглавление
- •Глава. 13. Статически неопределимый рамный брус
- •Глава. 15. Расчёты на прочность при циклических
- •Основные формулы сопротивления материалов…………...181
- •Принятые обозначения
- •Предисловие
- •Глава 1 общие положения и контрольные задания
- •1.1. Цель и задачи курса сопротивления материалов
- •1.2. Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины
- •1.2.1. Высшая математика
- •1.2.2. Теоретическая механика
- •1.3. Порядок выполнения контрольных работ
- •1.4. Задачи для контрольных работ Задача №1
- •Задача №2
- •Задача №3
- •Задача №4
- •Задача №5
- •Задача № 6
- •Задача №7
- •Задача №8
- •Задача №8
- •Задача №9
- •Задача № 10
- •Задача №11
- •Задача №12
- •Продолжение рис. 1. 12
- •Задача №13
- •Задача № 14
- •Глава 2 растяжение и сжатие
- •2.1. Внутренние усилия
- •2.2. Продольные и поперечные деформации. Закон Гука. Коэффициент Пуассона
- •2.3. Формула нормальных напряжений при растяжении – сжатии
- •2.4. Пример
- •Решение
- •Глава 3 статически неопределимые системы при
- •3.1. Расчет статически неопределимых систем
- •3.2. Расчет по разрушающим нагрузкам (предельному состоянию)
- •3.3. Пример
- •3.4. Расчет по предельному состоянию
- •Глава 4 теория напряженного состояния
- •4.1. Понятие о главных напряжениях. Виды
- •Напряжённого состояния в точке тела.
- •4.2. Плоское напряжённое состояние
- •4.3. Пример
- •Глава 5 кручение стержней круглого поперечного сечения
- •5.1. Крутящие моменты
- •5.2. Напряжения и деформации
- •5.3. Пример
- •Глава 6 геометрические характеристики плоских сечений
- •6.1. Площадь плоских сечений (фигур)
- •6.2. Статические моменты площади сечения. Центр тяжести сечения
- •6.3. Моменты инерции сечений
- •6.4. Положение главных центральных осей инерции и величина главных моментов инерции
- •6.5. Последовательность (алгоритм) определения положения главных центральных осей инерции и величин главных центральных моментов инерции
- •6.6. Пример
- •Глава 7 изгиб прямых брусьев
- •7.1. Общие понятия о деформации изгиба
- •7.2. Определение внутренних усилий при плоском изгибе
- •7.3. Правило знаков для изгибающих моментов и поперечных сил
- •7.4. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов
- •7.5. Подбор сечения
- •7.6. Пример
- •7.7. Правила контроля эпюр q и м
- •Глава 8 построение эпюр для статически определимой плоской рамы
- •8.1. Правила знаков
- •8. 2. Пример
- •Глава 9 определение перемещений при изгибе
- •9.1. Аналитический способ определения перемещений
- •9.2. Правила Клебша
- •9.3. Пример
- •9.3.1. Определение опорных реакций:
- •Глава 10 внецентренное сжатие (растяжение) прямого бруса
- •10.1. Пример
- •Глава 11 совместное действие кручения и изгиба
- •11.1. Определение эквивалентных напряжений при одновременном действии изгиба и кручения для бруса круглого поперечного сечения
- •11.2. Пример 1
- •Решение
- •11.3. Пример 2
- •Глава 12 устойчивость сжатых стержней
- •12.1. Формула Эйлера для определения критической нагрузки
- •12.2. Определение критической силы за пределами пропорциональности. Формула Ясинского
- •12.3. Расчёт на устойчивость по коэффициенту понижения φ допускаемого напряжения на сжатие [σ]с
- •12.4. Пример
- •Глава 13 статически неопределимый рамный брус (основы метода сил)
- •13.1. Порядок расчета методом сил
- •13.1.6. Проводим проверку окончательную проверку эпюры изгибающих моментов м:
- •13.2. Использование симметрии
- •13.3. Пример
- •Решение
- •Правило знаков
- •13.3.6. Статическая проверка. Вырезаем узел е (рис. 13.15) и проверяем выполнение условий (13.6) см. Пункт 13.1.6, а.
- •Глава 14 динамическое действие нагрузок
- •14.1. Колебание систем с одной степенью свободы
- •14.2. Свободные колебания системы с одной степенью свободы
- •14.3. Вынужденные колебания системы
- •14.4. Пример
- •Глава 15 расчёты на прочность при циклических нагрузках (усталость)
- •15.1. Пример
- •Общий коэффициент запаса
- •Приложения
- •1. Геометрические характеристики сечений
- •2. Коэффициент приведения длины
- •3. Рекомендуемые диаметры валов (по гост 6636-69
- •4. Коэффициент уменьшения основного допускаемого
- •5. Формула Ясинского
- •6. Способ Верещагина
- •7. Значения коэффициента ψ
- •8. Основные механические характеристики сталей для
- •Продолжение таблицы
- •9. Напрессовка
- •Усилие Поправочный передаётся коэффициент
- •1 0. Шпоночный паз
- •1 1. Проточка
- •Эффективный коэффициент концентрации
- •Поправочный коэффициент
- •12. Галтель
- •Эффективный коэффициент концентрации
- •Поправочный коэффициент
- •13. Отверстие
- •Эффективный коэффициент концентрации
- •14. Основные единицы механических величин
- •1 5. Сталь прокатная угловая равнобокая. Сортамент гост 850989
- •Основные формулы сопротивления материалов Растяжение и сжатие
- •Сложное напряженное состояние
- •Объемное напряженное состояние
- •Теории прочности
- •Сдвиг и кручение
- •Геометрические характеристики плоских сечений
- •Изгиб прямых брусьев
- •Сложное сопротивление
- •Косой изгиб
- •Внецентренное сжатие
- •Кручение с изгибом
- •Устойчивость сжатых стержней (продольный изгиб)
- •Расчет статически неопределимых систем
- •Динамическое действие нагрузок
- •Колебания
- •Расчеты на прочность при циклических нагрузках (усталость)
- •Список литературы
q
Продолжение рис. 1. 12
Задача №13
На балке (рис. 1.13) установлен двигатель весом Р, делающий n оборотов в минуту. Центробежная сила инерции, возникающая вследствие неуравновешенности вращающихся частей двигателя, равна Н. Требуется найти: 1) наибольший полный прогиб балки в сечении под центром двигателя; 2) наибольшие полные нормальные напряжения; 3) число оборотов вала двигателя при котором наступит резонанс. Собственный вес балок и силы сопротивления при расчете не учитывать. Данные взять из табл. 1.14.
Таблица 1.13
строки |
Схема по рис. 1.12 |
|
h |
Р, кН |
q, кН/м |
m, кНм |
м |
||||||
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
2,0 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 |
3 4 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,9 5,0 |
14 20 25 40 15 17 35 26 21 28 |
30 32 9 5 25 32 18 40 10 24 |
60 20 50 42 45 61 70 53 64 40 |
|
е |
д |
г |
в |
б |
а |
Таблица 1.14
№ строки |
Схема по рис. 1. 13 |
№ швеллера |
№ двутавра |
, м |
Р |
Н |
n, об/мин |
кН |
|||||||
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 |
18 20 22 24 27 30 33 18 20 22 |
16 18 20а 20 22а 22 24а 24 27а 27 |
1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 |
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 |
|
е |
д |
г |
в |
б |
а |
е |
Задача № 14
В опасном сечении вращающегося с постоянной скоростью вала круглого сечения возникает крутящий момент Мкр (коэффициент асимметрии Rкр) и изгибающий момент Ми (коэффициент асимметрии Rи). Требуется определить диаметр вала из условия статической прочности и усталостной выносливости.
Коэффициент асимметрии цикла R, материал вала, тип концентратора и нормативный коэффициент запаса прочности даны в табл. 1.15.
Таблица 1.15
№ строки |
Ми, кНм
|
Rи |
Мкр, кНм |
Rкр |
Материал |
Тип концентратора |
n0 |
||
1 |
4 |
0,5 |
2 |
0,9 |
Ст.35ХГТ |
I, a=0,12; K=1,35 |
2,95 |
||
2 |
4,5 |
1,5 |
2,1 |
-0,8 |
Сталь 70 |
V |
1,8 |
||
3 |
4,6 |
-1,6 |
2,2 |
-0,7 |
Ст.40ХГТ |
IV |
2,55 |
||
4 |
4,7 |
0,4 |
2,3 |
2,4 |
Сталь 40 |
I, a=0,21; K=1,5 |
3,45 |
||
5 |
3,5 |
-0,6 |
2,4 |
-2,5 |
Сталь 55 |
III, b=0,1 |
2,75 |
||
6 |
3,6 |
2,5 |
2,5 |
0,6 |
Ст.20ХН3А |
II, =0,13 |
1,95 |
||
7 |
3,4 |
-2,4 |
3 |
-0,4 |
Ст.20ХГР |
V |
3,25 |
||
8 |
3,3 |
0,7 |
3,1 |
1,6 |
Сталь 30Г |
I, a=0,15; K=1,8 |
2,35 |
||
9 |
3,2 |
0,8 |
3,2 |
-1,5 |
Ст.15Г2 |
III, b=0,25 |
1,5 |
||
0 |
3 |
-0,9 |
3,3 |
-0,5 |
Ст.30ХН3А |
IV |
3,5 |
||
|
е |
д |
г |
в |
б |
а |
е |
||
Галтель |
II Поперечное отверстие |
III Полукругл. выточка |
IV Напрес- совка |
V Шпоночный паз |
|||||
Шпонка условно снята
r/d = b
t
r
d
t/r = 1
|
|
|
|
|
|||||

I