Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методичка-згин

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
27.04.2021
Размер:
1 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

Епюра поперечних сил (kN)

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Епюра згинальних моментів (kN m)

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Штриховими лініями позначено критичні значення згинальних моментів з врахуванням геометричних характеристик поперечних перерізів балки.

i := 0.. 10000

t

 

:=

L

×i

 

 

 

M(t )

 

 

i

 

M_1

 

:=

i

 

 

 

 

100000

i

 

 

 

 

 

 

 

 

kN×m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальний згинальний момент

 

 

 

Mm0 := max(M_1)×kN×m

Mm1 := -min(M_1)×kN×m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mmax := max(Mm)

Mmax = 32.53125kN×m

Максимальне нормальне напруження

 

 

smax:=

Mmax

 

smax = 67.538927MPa

 

 

W

Допустиме напруження

 

 

 

 

 

 

Ds = 80 MPa

 

 

 

 

 

 

 

 

- 20 -

Універсальне рівняння прогинів балки

y(x,A ,B) := A + B×x +

1

 

é -RA

×H(x - xA)×(x - xA)

3

 

 

 

 

RB

×H(x - xB)×(x -

xB)

3

 

...

 

 

 

ù

 

 

 

×ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E×I ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

ê+

 

P1

×H(x - xp1)×(x - xp1)3 +

 

 

P2

×H(x - xp2)×(x - xp2)3 ... ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

ê+

 

P3

×(x - xp3)3×H(x - xp3) +

 

 

M1

×H(x - xm1)×(x - xm1)2 ... ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

M2

×H(x - xm2)×(x - xm2)

2

 

 

 

 

M3

×H(x - xm3)×(x - xm3)

2

ú

 

 

 

 

 

 

 

ê

+

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

q1

 

é

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4ù

ú

 

 

 

 

 

 

 

ê

+

 

 

 

×ëH(x - xq1p)

×(x

- xq1p)

 

 

 

- H(x - xq1k)

×(x - xq1k)

û ...

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

q2

 

é

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4ù

ú

 

 

 

 

 

 

 

ê+

 

 

 

×ëH(x - xq2p)

×(x

- xq2p)

 

 

 

- H(x - xq2k)

×(x - xq2k)

û

...ú

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q3

 

é

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4ù

 

 

 

 

 

 

 

ê+

 

 

 

×ëH(x - xq3p)

×(x

- xq3p)

 

 

 

- H(x - xq3k)

×(x - xq3k)

û

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

A0 := 0×m

 

 

 

 

 

 

B0 := 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Given

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(xA,A0 ,B0)

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y(xB,A0 , B0)

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C := Find(A0 , B0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1 := C0

 

 

 

 

C1 = -0.724608cm

 

 

 

Прогин балки в початку координат

C2 := C1

 

 

 

 

C2 = 0.007653

 

 

 

Кут повороту п/п балки в початку координат

v(x) := C1 + C2×x +

1

 

é -RA

×H(x - xA)×(x - xA)

3

 

 

 

RB

×H(x - xB)×(x - xB)

3

 

 

 

 

 

 

ù

 

 

 

 

×ê

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E×I ê

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

ê+

 

P1

×H(x - xp1)×(x - xp1)3 +

 

 

P2

×H(x - xp2)×(x - xp2)3 ...

 

ú

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

ê+

 

P3

×(x - xp3)3×H(x - xp3) +

 

 

M1

×H(x - xm1)×(x - xm1)2 ... ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

ê

 

 

M2

×H(x - xm2)×(x - xm2)

2

 

 

 

 

 

M3

×H(x - xm3)×(x - xm3)

2

 

ú

 

 

 

 

 

ê

+

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

ê

 

 

q1

 

é

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4ù

 

ú

 

 

 

 

 

ê

+

 

 

 

 

 

×ëH(x - xq1p)×(x - xq1p)

 

 

-

H(x - xq1k)×(x - xq1k)

 

û ...

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

ê

 

 

q2

 

é

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4ù

 

ú

 

 

 

 

 

ê+

 

 

 

 

 

×ëH(x - xq2p)×(x - xq2p)

 

 

-

H(x - xq2k)×(x - xq2k)

 

û

...ú

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

q3

 

é

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4ù

 

 

 

 

 

 

ê+

 

 

 

 

 

×ëH(x - xq3p)×(x - xq3p)

 

 

-

H(x - xq3k)×(x - xq3k)

 

û

 

ú

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

û

 

- 21 -

0.01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.008

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.006

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.004

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

0.002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.004

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.006

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.008

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Штриховими лініями позначено максимально допустимий прогин балки.

 

 

 

i := 0.. 10000

t1

i

:=

 

L

×i

 

 

 

100000

y_1i :=

v(t1i)

m

 

 

Максимальний прогин балки

Ym := max(y_1 )×m

 

0

 

Ym := -min(y_1 )×m

 

1

 

Ymax:= max(Ym)

Ymax= 0.724608cm

Література

1.Опір матеріалів з основами теорії пружності й пластичності: У 2 ч., 5 кн. - Ч. І, кн. 2.

2.Опір бруса: Підручник І В. Г. Піскунов, Ю. М. Федоренко, В. Д. Шевченко та ін.; За ред. В. Г.

Піскунова. - К.: Либідь, 1994.-355 с.

3.Опір матеріалів з основами теорії пружності й пластичності: У 2 ч., 5 кн. - Ч. II, кн.

4.Приклади і задачі: Навч. посібник І В. Г. Піскунов, В. Д. Шевченко, М. М. Рубан та ін.; За ред. В.Г. Піскунова. — К.: Вища школа, 1995. - 300 с.

5.Посацький С. Л. Опір матеріалів. - Львів: Вид-во Львівського університету, 1973. - 404 с.

6.Опір матеріалів: Підручник для машинобудівних спеціальностей вузів / Г. С. Писаренко,

О. Л. Квітка, Е. С. Уманський; За ред. Г. С. Писаренка. - К.: Вища школа, 1993. - 655 с.

7.Феодосьев В. Н. Сопротивление материалов: Учебник для втузов. - М.: Наука, 1986. -512 с.

8.Справочник по сопротивлению материалов / Писаренко Г. С, Яковлев А. П., Матвеев В. В.;

Оте. ред. Писаренко Г. С. - К.: Наукова думка, 1988. - 736 с.

9.Пособие к решению задач по сопротивлению материалов: Учеб. пособие для техн. вузов /

Миролюбов И. К, Енгалычев С. А., Сергиевский Н. Д. и др. — М.: Высшая школа, 1985. - 399 с.

-22 -

НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

РОЗРАХУНОК СТЕРЖНІВ ПРИ ПРЯМОМУ ЗГИНІ

Завдання та методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни “Опір матеріалів” для студентів базових напрямків 0901 “Інженерна механіка”, 0905 “Енергетика”, 0921 “Будівництво”, 0923 “Зварювання”, 0926 “Водні ресурси”, 0928 “Пожежна безпека”

Укладачі:

Харченко Є. В., д-р техн. наук, проф.;

 

Войтович М. І., канд. фіз.-мат. наук, доц.;

 

Воробець Б. С., канд. фіз.-мат. наук, доц.;

 

Стасюк Б. М., канд. фіз.-мат. наук, доц.

- 23 -