Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

З.Н. Соколовский, Е.П. Степанова, М.А. Фёдорова

ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ

Методические указания

Омск – 2009

УДК 620.17(075)

ББК 30.121я73

С 59

Рецензенты:

Макеев С.А., д.т.н., профессор СибАДИ;

Иванов С.Г., к.т.н., доцент ОГИС

Соколовский З.Н.

С 59 Практикум по механике материалов и конструкций.: учебное пособие./З.Н. Соколовский, Е.П. Степанова, М.А. Фёдорова Омск: Изд-во ОмГТУ, 2009. – 35с.

Рассматриваются основные теоретические сведения, справочные материалы и указания к выполнению расчетно-графических работ и домашних заданий по расчетам конструкций на прочность, жесткость и устойчивость при статическом и динамическом нагружении.

Предназначено для студентов, изучивших основной курс «Сопротивление материалов», продолжающих обучение в рамках курса «Механика материалов и конструкций» и выполняющих расчетно-графические работы и домашние задания.

УДК 620,17(075)

ББК 30.121я73

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета.

 Омский государственный

т ехнический университет, 2009

Введение

Настоящее пособие содержит тексты заданий, основные теоретические сведения, справочные материалы и указания к выполнению расчетно-графических работ и домашних заданий по механике материалов и конструкций. Пособие ориентировано на студентов, изучивших основной курс «Сопротивление материалов» и выполнивших расчетно-графические работы[7].

Задания должны быть выполнены не только правильно, но и аккуратно. Необходимые чертежи и расчетные схемы следует выполнять в масштабе.

Пример выполнения здания приведен в пособии. Варианты заданий и справочных данных, а также дополнительные задания выдаются преподавателем индивидуально. Исходные данные могут изменяться по ходу выполнения работы по согласованию с преподавателем. Рекомендуется оформление отчета на ПЭВМ.

1. Основные параметры, определяющие механические характеристики материалов и нагруженность кострукций

1. Характеристики нагруженности материала конструкции

– номинальные нормальные и касательные напряжения в произвольной площадке точки тела, рассчитанные методами сопротивления материалов;

– для дисков номинальные нормальные напряжения в площадках, перпендикулярных радиусу, и нормальные напряжения в радиальных площадках, рассчитанные методами сопротивления материалов;

– номинальные нормальные напряжения в меридиональном и тангенциальном направлениях в срединной поверхности осесимметричной оболочки, рассчитанные методами сопротивления материалов;

– главные напряжения в точке тела, т.е. нормальные напряжения в площадках, в которых отсутствуют касательные напряжения, обозначенные так, что ;

– коэффициенты интенсивности напряжений в вершине трещины, вычисляемые методами линейной механики разрушения в зависимости от и длины трещины,

– эквивалентное напряжение в точке, рассчитанное по одной из гипотез статической прочности, в зависимости от ;

– максимальные номинальные нормальные и касательные напряжения в точке в пределах цикла их изменения;

– минимальные номинальные нормальные и касательные напряжения в точке в пределах цикла их изменения;

– амплитуда номинальных нормальных и касательных напряжений в точке в пределах цикла их изменения;

– среднее значение номинальных нормальных и касательных напряжений в точке в пределах цикла их изменения;

– коэффициент ассиметрии цикла напряжений в точке в пределах цикла их изменения.

2. Характеристики прочности и выносливости материала конструкции

– пределы текучести материала, т.е. напряжения, по достижению которых при растяжении или сдвиге материал переходит от упругих к пластическим деформациям;

– пределы прочности материала, т.е. напряжения, при которых при растяжении или сдвиге материал статически разрушается;

– пределы выносливости материала, т.е. максимальные напряжения цикла с постоянной амплитудой ( ), при которых при растяжении или сдвиге материал обладает неограниченной выносливостью при определенном r;

– базовое число циклов постоянной амплитуды, при котором определяются с заданной степенью достоверности;

m – коэффициент наклона логарифмической кривой выносливости;

3. Расчетные предельные параметры нагруженности конструкции

– допустимые эквивалентные напряжения для расчета статической прочности;

– предельное значение максимальных нормальных напряжений в расчете на ограниченную выносливость при расчетном ресурсе ;

– предельное значение максимальных нормальных напряжений в расчете на неограниченную выносливость при расчетном ресурсе ;

– предельное значение максимальных касательных напряжений в расчете на ограниченную выносливость при расчетном ресурсе ;

– предельное значение максимальных касательных напряжений в расчете на неограниченную выносливость при расчетном ресурсе ;

– нормируемые запасы прочности по пределу прочности и пределу текучести при расчете на статическую прочность;

– запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям при расчете на неограниченную выносливость;

– запас прочности, т.е. коэффициент, показывающий по сколько раз можно увеличить действующие нагрузки до достижения предельных значений напряжений.