ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

государственное казенное профессиональное образовательное учреждение

Томь-Усинский энерготранспортный техникум

(ГК ПОУ ТУ ЭТТ)

РАССМОТРЕНО на заседании предметно-цикловой комиссии специальных электротехнических и тепло-энергетических дисциплин Председатель предметно-цикловой комиссии _________Л.Н.Филимонова (подпись) протокол № __ от ____ 2015

УТВЕРЖДЕНО на заседании методического совета техникума Председатель методического совета _________ М. В. Григорьева протокол № __ от _____2015 (дата)

Методические указания

по проведению внеаудиторной самостоятельной работы № 11

Вид работы: Выполнение индивидуальных домашних заданий. Подготовка к практическому занятию

По дисциплине: ОП.02 Техническая механика

Продолжительность: 5 часов

Для специальности: 23.02.03 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

Автор: Скрипченко Н.Ф.

2015

Внеаудиторная самостоятельная работа № 11

Тема : 2.2. Растяжение и сжатие

Задание: Выполнение индивидуальных домашних заданий по построению эпюр продольных сил и нормативных напряжений.

Подготовка к практическому занятию.

Входной контроль

1. Какие силы в сопротивлении материалов считают внешними?

2. Какими методами определяют внешние силы? Как называют метод для определения внутренних сил ?

3. Какие напряжения возникают при действии поперечных сил?

Теоретический материал

Растяжение и сжатие

Растяжением или сжатием называют вид нагружения, при котором в поперечном сечении бруса возникает только один внутренний силовой фактор – продольная сила.

Продольные силы меняются по длине бруса. При расчетах после определения величин строится график – эпюра продольных сил.

Условно назначают знак продольной силы.

Рис.1

Если продольная сила направлена от сечения, то брус растянут. Растяжение считают положительной деформацией (рис.1,а).

Если продольная сила направлена к сечению, то брус сжат. Сжатие считают отрицательной деформацией (рис.1,б).

Примеры построения эпюры продольных сил

Рассмотрим брус. Нагруженный внешними силами вдоль оси. Брус закреплен в стене (закрепление «заделка»).

Делим брус на участки нагружения. Участками нагружения считают часть бруса между внешними силами. На представленном рисунке 2 – 3 участка нагружения.

Воспользуемся методом сечений и определим внутренние силовые факторы внутри каждого участка.

Расчет начинаем со свободного конца бруса, чтобы не определять величины реакций в опорах.

Рис.2

Участок1: ΣFz = 0; -3F + N1 = 0; N1 = 3F.

Продольная сила положительна, участок 1 растянут.

Участок 2: ΣFz = 0; -3F +2 F + N2 = 0; N2= F.

Продольная сила положительна, участок 2 растянут.

Участок 3 : ΣFz = 0; -3F +2F +5F - N3 = 0; N3= -4 F.

Продольная сила отрицательна, участок 3 сжат. Полученное значение N3 равно реакции в заделке.

Под схемой бруса строим эпюру продольных силы (рис.3).

Рис.3

Эпюрой продольных сил называется график распределения продольной силы вдоль оси бруса.

Ось эпюры параллельна продольной оси. Нулевая линия проводится тонкой линией. Значения силы откладываются от оси, положительная – вверх, отрицательная – вниз.

Правило контроля: в месте приложения внешней силы на эпюре должен быть скачек на величину приложенной силы.

На эпюре проставляется значения Nz. Величины продольных сил откладываются в заранее выбранном масштабе.

Изучая деформацию при растяжении и сжатии, обнаруживаем, что выполняются гипотеза плоских сечений и принцип смягчения граничных условий.

Гипотеза плоских сечений заключается в том, что поперечное сечение бруса, плоское и перпендикулярно продольной оси.

Следовательно, продольные внутренние волокна удлиняются одинаково, а внутренние силы упругости распределены по сечению равномерно.

Принцип смягчения граничных условий гласит: в точках тела, удаленных от мест приложения нагрузки, модуль внутренних сил мало зависит от способа закрепления. Поэтому при решении задач не уточняют способ закрепления.