
- •Сопротивление материалов практикум
- •Часть 2
- •Тема 1. Расчет статически неопределимых систем методом сил
- •Теоретический материал
- •Алгоритм метода сил
- •1. Определение степени статической неопределимости.
- •2. Выбор основной системы.
- •3. Образование эквивалентной системы.
- •4. Запись условия эквивалентности.
- •5. Определение коэффициентов системы канонических уравнений метода сил.
- •5.1. Построение вспомогательных эпюр всф.
- •Пример решения задачи
- •Потренируемся?
- •Тема 2. Расчет на прочность при косом изгибе. Случаи исключения
- •Теоретический материал
- •2.1.1. Случай косого изгиба
- •Алгоритм расчета на прочность при косом изгибе
- •2.1.2. Случаи исключения
- •Примеры решения задач Задача 1
- •Задача 2
- •Тема 3. Расчет на прочность при совместном действии изгиба и растяжения-сжатия
- •Теоретический материал
- •3.1.1. Случай косого изгиба с растяжением-сжатием
- •3.1.2. Случай прямого изгиба с растяжением-сжатием
- •Алгоритм расчета на прочность при косом (прямом) изгибе с растяжением-сжатием
- •Пример решения задачи Задача
- •Потренируемся?
- •Тема 4. Расчет на прочность при изгибе с растяжением-сжатием и кручением
- •Теоретический материал
- •Круглое поперечное сечение
- •Прямоугольное поперечное сечение
- •Алгоритм расчета на прочность при изгибе с кручением и растяжением-сжатием
- •4.2 Пример решения задачи
- •2.1. Расчет на прочность для элемента II (bc)
- •2.2. Проверка на прочность для элемента I (ab)
- •3.1. Расчет на прочность для элемента II (bc)
- •3.2. Проверка на прочность для элемента I (ab)
- •4.3. Потренируемся?
- •Тема 5. Расчет сжатых стоек на устойчивость
- •Теоретический материал
- •Пример решения задачи Задача 1
- •Задача №2
- •Потренируемся?
- •Тема 6. Расчет на усталостную прочность
- •Теоретический материал
- •Алгоритм построения схематизированной диаграммы предельных амплитуд и графический метод определения коэффициента запаса усталостной прочности
- •Пример расчета
- •Потренируемся?
- •Тема 7. Расчет на прочность подмоторных элементов с одной степенью свободы в условиях вынужденных колебаний
- •Теоретический материал
- •Алгоритм расчета на прочность при вынужденных колебаниях упругих систем с одной степенью свободы
- •Пример решения задачи
- •Потренируемся?
- •Тема 8. Расчет на прочность и жесткость упругих элементов от действия ударной нагрузки
- •8.1. Теоретический материал
- •Алгоритм расчета на прочность и жесткость при поперечном ударе
- •8.2. Пример решения задачи
- •8.3. Потренируемся?
- •Вариант 2
- •Тесты к теме 2 «Косой изгиб» Вариант 1
- •Вариант 2
- •Тесты к теме 3 «Изгиб с растяжением-сжатием» Вариант 1
- •Вариант 2
- •Тесты к теме 4 «Расчет на прочность при изгибе с растяжением-сжатием и кручением» Вариант 1
- •Вариант 2
- •Тесты к теме 5 «Расчет сжатых стоек на устойчивость» Вариант 1
- •Вариант 2
- •Тесты к теме 6 «Расчет на усталостную прочность» Вариант 1
- •Вариант 2
- •Тесты к теме 7 «Расчет на прочность подмоторных элементов с одной степенью свободы в условиях вынужденных колебаний» Вариант 1
- •Вариант 2
- •Тесты к теме 8 «Расчет на прочность и жесткость упругих элементов от действия ударной нагрузки» Вариант 1
- •Вариант 2
- •Приложение 2. Ответы к тестам
- •Приложение 3. Задания для выполнения контрольных работ Правила оформления и выполнения контрольных работ
- •Контрольная работа №1
- •Задача 1.1. Расчет на прочность и жесткость статически неопределимых балок
- •План решения
- •Задача 1.2. Расчет на прочность при сложном сопротивлении
- •План решения
- •План решения
- •Задача 2.2. Расчет на прочность при повторно-переменных нагрузках
- •План решения
- •План решения
- •Приложение 4. Справочный материал Приложение 4.1. Сортамент прокатной стали Двутавры стальные горячекатаные
- •Швеллеры стальные горячекатаные
- •Уголки стальные горячекатаные равнополочные
- •Уголки стальные горячекатаные неравнополочные
- •Приложение 4.2. Данные по расчету на кручение стержней прямоугольного сечения
- •Приложение 4.3. Данные к расчетам на устойчивость Коэффициенты продольного изгиба
- •Значения коэффициентов, входящих в эмпирическую формулу Ясинского для критической силы, и пределы применимости этой формулы
- •Приложение 4.4. Данные к расчету характеристик сопротивления усталости Значения эффективных коэффициентов концентрации
- •Значения эффективных коэффициентов концентрации нормальных напряжений для валов с выточками
- •Значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений и для валов с поперечными отверстиями
- •Значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений и для валов с одной шпоночной канавкой
- •Значения масштабных факторов и
- •Значения коэффициентов влияния состояния обработанной поверхности
- •Содержание
- •Тема 1. Расчет статически неопределимых систем методом сил. . . . . . . . . . . 3
- •Сопротивление материалов практикум
- •Часть 2
- •445667, Г.Тольятти, ул.Белорусская, 14
Министерство образования и науки Российской федерации
Тольяттинский государственный университет
Институт машиностроения
Кафедра «Нанотехнологии, материаловедение и механика»
Т.Ф. Гаврилова, Е.П. Гордиенко, А.А. Разуваев
Сопротивление материалов практикум
В двух частях
Часть 2
Тольятти
Издательство ТГУ
2014
УДК 539.3/6
ББК 30.121
Г 124
Рецензенты:
Под общей редакцией д.т.н., профессора Д.Л. Мерсона
Г 124 Гаврилова,Т.Ф. Сопротивление материалов : практикум : в 2 ч. / Т.Ф. Гаврилова, Е.П. Гордиенко, А.А. Разуваев ; под ред. Д.Л. Мерсона. – Тольятти : Изд-во ТГУ, 2014. – Ч.2. – 170 с. : обл.
Практикум содержит практические занятия по основным темам второго семестра обучения дисциплины «Сопротивление материалов»: статически неопределимые системы, сложное сопротивление, устойчивость, выносливость, колебания и удар. В каждой теме изложен необходимый теоретический материал, выделены алгоритмы основных методов и расчетов, показано подробное решение типовой задачи, даны рекомендации по тренингу. В приложениях практикума приведены тестовый материал, ответы к тестам, задания для выполнения контрольных работ, необходимые справочные материалы.
Практикум предназначен для студентов заочной формы обучения по направлению подготовки 270800.62 «Строительство» в помощь при решении контрольных работ и при изучении соответствующих тем дисциплины «Сопротивление материалов».
УДК 539.3/6
ББК 30.121
Рекомендовано к изданию научно-методическим советом Тольяттинского государственного университета
© ФГБОУ ВПО «Тольяттинский государственный университет», 2014
Тема 1. Расчет статически неопределимых систем методом сил
Цель занятия:
Научиться раскрывать статическую неопределимость систем методом сил.
Необходимые знания для достижения цели:
Понятие статической неопределимости.
Определение степени статической неопределимости.
Алгоритм метода сил.
Теоретический материал
Какие системы
называются статически неопределимыми?
Статически неопределимыми называются такие системы, у которых количество наложенных связей (или количество реактивных усилий) больше необходимого и достаточного числа уравнений статического равновесия.
Что такое степень статической неопределимости?
Разность между количеством реактивных усилий в системе и количеством уравнений статического равновесия называется степенью статической неопределимости s.
Какие проблемы возникают при расчете статически неопределимых систем?
Для построения эпюр ВСФ с целью определения положения опасного сечения и расчета статически неопределимых систем на прочность и жесткость необходимо определить все реактивные усилия. Одних уравнений равновесия здесь для этого недостаточно. Нужны дополнительные условия.
Один из возможных способов получения таких условий предлагается в методе сил – методе раскрытия статической неопределимости.
В чем заключается идея метода сил?
Основная идея метода сил заключается в том, чтобы заменить исходную статически неопределимую систему эквивалентной статически определимой. Для этого в заданной статически неопределимой системе отбрасывают «лишние» связи (так, чтобы она стала статически определимой, но при этом оставалась кинематически неизменяемой) и заменяют их неизвестными реакциями. Реакции отброшенных связей (так называемые «лишние» неизвестные) определяют из условия эквивалентности двух систем: заданной статически неопределимой и полученной статически определимой. Условием эквивалентности является требование равенства нулю перемещений раскрепленных точек системы в направлении отброшенных связей.