- •Москва 2009
- •Содержание Основы сопротивления материалов
- •Основы сопротивления материалов
- •1. Введение. Основные понятия и определения
- •2. Расчетная модель (схема)
- •3. Составные части модели прочностной надежности
- •Модель прочностной надежности
- •Модель материала
- •Материал однородный, сплошной, упругий, изотропный
- •Конструкционные материалы и их модели
- •Модели формы
- •3.3 Модели внешнего нагружения
- •3.4. Модели разрушения
- •Вопросы к 1-3
- •Тесты к 1-3
- •4. Внутренние силовые факторы (всф)
- •4.1. Метод сечений
- •Вопросы к 4
- •Тесты к 4
- •5. Напряжение
- •Вопросы к 5
- •Тесты к 5
- •6. Механические характеристики материалов
- •Коэффициент Пуассона
- •Вопросы к 6
- •Тесты к 6
- •7. Геометрические характеристики плоских сечений (гхпс)
- •Вопросы к 7
- •Тесты к 7
- •8.Принцип расчета на прочность
- •1) Решаемая задача: проверка на прочность
- •2) Проектный расчет: определение размеров сечения
- •3) Определение несущей способности конструкции- максимальной нагрузки, которую выдерживает элемент конструкции
- •Вопросы к 8
- •Тесты к 8
- •9. Расчеты на жесткость
- •Вопросы к 9
- •Тесты к 9
- •10. Построение эпюр внутренних силовых факторов, напряжений и перемещений
- •10.1. Правила построения эпюр при растяжении-сжатии
- •10.2. Построение эпюр при кручении для вала, нагруженного моментом
- •10.3 Изгиб
- •10.4 Дифференциальные зависимости при изгибе
- •Вопросы к 10
- •3. Дифференциальные зависимости при изгибе.
- •Тесты к 10
- •11. Устойчивость сжатых стержней
- •11.1. Критические силы при сжатии стержня.
- •11.2. Критические напряжения при сжатии стержня
- •11.3. Определение критических напряжений при различных величинах гибкости стержня λ.
- •Вопросы к 11
- •Тесты к 11
- •12. Элементы теории напряженного состояния
- •12.1 Сложное напряженное состояние.
- •12.2 Теории (гипотезы) прочности.
- •Вопросы к 12
- •Тесты к 12
- •13. Сложное сопротивление
- •Определение диаметра вала при совместном действии изгиба и кручения
- •Вопросы к 13
- •Тесты к 13
- •14. Ударные, инерционные нагрузки
- •Вопросы к 14
- •Тесты к 14
- •15. Прочность при циклически изменяющихся напряжениях
- •15.1. Определение предела выносливости
- •15.2. Циклы напряжений и их параметры
- •15.3. Предел выносливости при различных циклах нагружения
- •15.4. Факторы, влияющие на предел выносливости
- •Вопросы к 15
- •Тесты к 15
- •16. Примеры решения задач Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Задача 4
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Понятия и термины по сопротивлению материалов
- •Ответы на тесты
- •Литература
- •Для замечаний
- •Сопротивление материалов Учебно-практическое пособие
Тесты к 8
8.1. Предельные напряжения:
а) напряжения, при которых начинается разрушение (хрупкое и пластичное);
б) напряжение, при котором относительное удлинение составляет 0,5%;
в) напряжение при коэффициенте запаса n = 1.
8.2. Напряжение допускаемое (максимальное),, :
а) всякое напряжение меньше предела пропорциональности;
б) напряжение, равное временному сопротивлению;
в) предельное напряжение, деленное на коэффициент запаса.
8.3. Коэффициент запаса:
а) отношение предельного напряжения к максимальному допустимому напряжению;
б) безразмерная величина больше 1;
в) отношение нормального напряжения к касательному.
8.4. Каковы последствия увеличения коэффициента запаса?
а) вес конструкции уменьшается;
б) вес конструкции увеличивается;
в) вес конструкции не изменяется.
8.5. Предельные напряжения:
а) max / n , max ;
б) т / n , т / n ;
в) в / n , в / n ;.
Литература
[2, стр.54-58]; [6, стр. 44-46].
9. Расчеты на жесткость
При определенных условиях эксплуатации для элементов конструкций необходимо выполнение условий жесткости.
Расчет на жесткость ЭК, форме бруса, имеет целью определение наибольших линейных и угловых перемещений под действием внешней нагрузки и сопоставление их с допускаемыми величинами. При этом условие жесткости в общем виде
;
,
где
и θ -
относительное линейное и угловое
перемещение под нагрузкой,
и
[θ]-
допускаемое для данного ЭК линейное и
угловое относительные перемещения.
Перемещения при растяжении-сжатии:
l
- абсолютное
удлинение (укорочение) стержня (мм);
- относительное удлинение (укорочение) стержня;
l0 – первоначальная длина стержня = l / l0;
-
условие жесткости.
9.2. Перемещения при сдвиге (срезе):
S – абсолютный сдвиг (мм);
-
относительный сдвиг,
S/а;
а – расстояния между сдвигаемыми поверхностями (мм);
-
условия жесткости при сдвиге (срезе).
9.3. Перемещения при кручении:
-
угол закручивания (радиан);
-
относительный угол закручивания (рад/м),
,
- условия жесткости при кручении.
9.4. Перемещения при изгибе:
Деформация изгиба характеризуется двумя параметрами: величиной прогиба
у (мм) и углом поворота сечения (рад):
уmax
- условие жесткости по прогибу;
-
условие жесткости по углу поворота
сечения.
В таблице 5 даны формулы для определения перемещений и относительных деформаций и условия жесткости для видов нагружения: растяжения-сжатия, сдвига (среза), кручения, изгиба.
9.5. Задачи, решаемые из условия жесткости
Из условий жесткости решаются 3 вида задач (табл.5):
Проверка на жесткость.
Определение размеров сечения из условия жесткости.
Определение максимально допустимой нагрузки из условия жесткости.
Таблица 5.
ТИПЫ ДЕФОРМАЦИЙ
Сдвиг (срез)
Кручение
Изгиб
Растяжение-сжатие
УСЛОВИЯ
ЖЕСТКОСТИ И ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
= Mk
(закон
Гука)
Qа/GA
а
= G/EA
/
