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

2713

.pdf
Скачиваний:
56
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
3.89 Mб
Скачать

 

120 МПа

 

 

F

60

20

 

 

 

30

10

 

Рис. 10.31

 

EI

a

l

Рис. 10.32

h

R

F

10.33. Резервуар находится под наружным гидростатическим

давлением (рис. 10.33). Объемный вес жидкости равен , Н/м3. Определить напряжения на гранях элемента А и найти эквива-

лентное напряжение. Дано: , h, d, , v òð / òñ 0,8.

10.34. Плоская рама выполнена из стержней квадратного поперечного сечения (рис. 10.34). Найти наибольшие нормальные напряжения при нагружении рамы силой F. Дано: F = 450 Н, l = 0,8 м, а = 15 мм.

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

d

4h

 

 

 

d

 

h

A

2h

 

Рис. 10.33

 

F

2l

a

 

a

l

l

Рис. 10.34

1999 г. (Пермь)

10.35.Найти зависимость перемещения wk – точки приложения силы F от величины А2 – площади поперечного сечения стержня CD (рис. 10.35). Дано: À1 À3 À, принять À2 nA.

10.36.При каком значении q (рис. 10.36) зазор закрывается?

Найти наибольшее напряжение max при нагрузке 2q. Дано: ,

а, l, E.

101

 

 

 

 

 

EI1=

 

l

 

l

F

q

l

a a

 

 

 

 

 

 

 

 

C

A2

K

EI1=

 

 

 

l

A3

l

 

 

A1

l

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

a

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

Рис. 10.35

Рис. 10.36

10.37. Определить размер b, при котором жесткие плиты А и

В (рис. 10.37) смещаются параллельно друг другу. Дано: а = 30 мм,

E1 = 2,1 105 МПа, E2 = 7 104 МПа.

10.38. Балки 1 и 2 установлены с просветом С (рис. 10.38) и имеют контакт в сечении К. Как изменится величина просвета

при нагружении силой F и чему равна его наибольшая величина?

Дано: F, l, E, I*.

F

 

 

 

 

С

Е1

 

F

 

b

 

C

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а/3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

Е2

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 10.37

 

 

 

 

 

 

 

 

EI

 

 

1

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C =

Fl3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64EI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3/4l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 10.38

10.39. Тензорезистор указывает на отсутствие линейной деформации (рис. 10.39). Полагая 1/ 3, найти значение пары сил М. Дано: d = 32 мм, F = 1 кН.

10.40. Заданы эпюры поперечных сил Qy и изгибающих моментов Мх (рис. 10.40). Эпюра изгибающих моментов построена на сжатой стороне стержня. Восстановить нагрузку, учитывая, что длина пролета l = 1 м.

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45O

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 10.39

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l = 1 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qy, кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Мх, кН.м

Рис. 10.40

* Сравнить с задачей 6.29. – Прим. авторов сборника.

102

2000 г. (Старый Оскол)

10.41.Стержень нагружен распределенными парами сил (рис. 10.41). Какую работу должна совершить дополнительно приложенная пара сил Т, чтобы сечение К не имело углового перемещения? Дано: t, l, G, d.

10.42.Две кольцевые пружины жестко соединены с основанием и стержнем 1, деформациями которого следует пренебречь

(рис. 10.42). Найти наибольший допускаемый ход стержня.

Дано: R, h, E, Rу.

T

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

l/2

 

 

l/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C C

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

2t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

C

r

Рис. 10.41

Рис. 10.42

10.43. Измеренная датчиком I продольная деформация соста-

вила 5 10 4 . Найти взаимный угол поворота сечений А и В при l 15h (рис. 10.43).

10.44. Напряженное состояние, указанное на рис. 10.44, дополняется всесторонним равномерным сжатием. В результате вся потенциальная энергия деформации оказывается связанной только с изменением формы. Найти коэффициент запаса по текучести

(предел текучести T = 240 МПа).

q

A

I

B

h

 

l

 

l

 

 

Рис. 10.43

 

60 МПа

 

15 МПа

40 МПа

Рис. 10.44

103

10.45. На каком расстоянии а (рис. 10.45) следует установить правую опору, чтобы была обеспечена равнопрочность стержней? Каково значение F, при котором стержни будут работать с двукратным коэффициентом запаса? Пределы текучести матери-

ала при растяжении и при сжатии одинаковы: Tðàñò Tñæ T .

Дано: l, d, y.

10.46. Температура стержня после установки его на опорах (рис. 10.46) изменяется как по длине l, так и по высоте сечения h. Градиент температуры по высоте растет от нуля в левом сечении до t t1 t2 0 в заделке. Полагая, что поперечные сечения

остаются плоскими, найти наибольшие нормальные напряжения.

Дано: t = 60 С, Е = 105 МПа, = 18 10–6 1/град.

2d

d

30O

F

3l a

t2

l t1

h

Рис. 10.45

Рис. 10.46

2001 г. (Йошкар-Ола)

10.47. При каком значении диаметра d2 перемещения в стержневой системе (рис. 10.47) не изменятся после удаления

опоры В? Дано: = 15 , d1 = 50 мм.

10.48. Рама с распределенными силами (рис. 10.48) дополнительно нагружается парой сил М, при этом опора В полностью разгружается. Найти линейное перемещение сечения В. Дано: q, l, E, I.

 

 

 

 

 

 

d1

 

 

 

 

F

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 10.47

l

4EI

q M EI

 

B

l

l

Рис. 10.48

 

104

10.49. Стержень изогнут парой сил М. С помощью винта сечение В может получить дополнительное линейное перемещение (рис. 10.49). Каким должен быть ход h винта, чтобы ось участка ОВ стала дугой окружности? Дано: М, l, E, I.

10.50. Интенсивность распределенной нагрузки линейно изменяется от нуля до m (рис. 10.50). Где находится опасное сечение и чему равны наибольшие касательные напряжения? Дано: m, d, l.

d

5d

M

 

 

 

 

 

EI

h

 

l

O

4l

B

l

m, Н

 

 

Рис. 10.49

 

Рис. 10.50

10.51.В целях снижения массы стержень 1 заменен ступенчатым стержнем 2 (рис. 10.51), оба участка которого равнопрочны. Какими должны быть размеры b и с? Дано: а = 26 мм, l = 330 мм.

10.52.На каком расстоянии с (рис. 10.52) расположен эле-

мент 1, испытывающий чистый сдвиг? Дано: а = 40 мм.

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

a

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F = qa2

c

1

q = Н/м2q

F

a2 a

Рис. 10.51

Рис. 10.52

 

2002 г. (Санкт-Петербург)

10.53. После нагружения рамы силой F1 = F, добавляется сила

F2, и участок ВС становится прямым (рис. 10.53). Определить значение силы F2 и угол наклона участка ВС. Дано: F, L, E, Ix,

GIk 2EIx / 3.

105

10.54. Стержневая система нагружена силой F (рис. 10.54). Определить изменение температуры t первого стержня, при котором точка В перемещается точно по вертикали. Дано: F, l, E, А, .

2l

F2

F1

C

 

 

 

 

B

 

l

l

 

Рис. 10.53

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2l

1

 

 

 

 

 

 

 

60O

 

 

60O

 

3

l

 

 

 

2l

 

 

 

 

 

 

F

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 10.54

10.55.При каком смещении правой опоры (рис. 10.55) коэффициент запаса прочности n балки будет наибольшим? Дано:

F, l, E, а.

10.56.Тонкостенный круглый стержень длиной l (рис. 10.56), защемленный с одной стороны, нагружен по обеим поверхностям касательными нагрузками интенсивностью Т. При каком значении Т возникнут первые пластические деформации? Дано: l, a, b,

Tðàñò Tñæ = Т, l a .

 

 

 

 

 

 

 

F

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<< b

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 10.55

Рис. 10.56

10.57.Наибольшие нормальные напряжения, возникающие в момент закрытия зазора , соответствуют силе F (рис. 10.57). При дальнейшем увеличении этой силы указанные напряжения удваиваются. Во сколько раз при этом возрастает сама сила F? Дано:

EI, l.

10.58.При каком значении силы F объем материала трубки

не изменяется и чему при этом равен коэффициент запаса nТ, найденный по теории максимальных касательных напряжений

(рис. 10.58)? Дано: р, d, Tðàñò Tñæ = Т.

106

 

 

 

 

B C

 

l

EI1

=

l

F

 

 

 

 

 

l/2

l/2

 

 

EI

 

 

Рис. 10.57

 

= d24d/ 24

F

 

p

 

 

F

 

 

 

 

 

 

d

Рис. 10.58

2003 г. (Саранск)

10.59. В каком месте стержня (рис. 10.59) следует создать зону нагрева длиной l (заштрихована), чтобы сила F не производи-

ла работы? Дано: l = 90 мм, F 13 tEA.

10.60. При нагружении стержневой системы тремя силами (рис. 10.60) измеренное перемещение траверсы 1 составило

 

10Fl

 

. Каково отношение

Q

?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EA

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

t OC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

Q

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

a

 

a

 

a

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4A

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E,A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 10.59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 10.60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.61. Предварительное напряженное состояние стержня создается закручиванием парой сил М0 на угол и закреплением свободного торца (рис. 10.61). При последующем нагружении стержня парой сил M участки а и b должны быть равнопрочными. Найти зависимость от отношения b / a .

10.62. Ось стержня имеет постоянную кривизну k (рис. 10.62). Найти положение сечения, не имеющего угла поворота после соединения свободного конца стержня с неподвижной опорой, считая перемещения малыми и l = 600 мм.

107

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 10.61

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 10.62

 

10.63.По измеренному значению с линейного перемещения сечения С (рис. 10.63) найти наибольшее нормальное напряжение

вэтом сечении. Дано: с = 4 мм, d = 10 мм, Е = 105 МПа.

10.64.При какой толщине 1 (рис. 10.64) будет обеспечена равнопрочность всех участков трубки? Использовать теорию

максимальных касательных напряжений. Дано: d,

 

 

 

d

,

2

12

 

 

 

M p 6d3 .

 

 

p

 

 

 

1

 

C

 

2

d

 

 

l = 20d

d

 

 

 

 

 

 

M

p

M

2l

 

 

 

Рис. 10.63

 

Рис. 10.64

 

2004 г. (Дзержинск)

10.65.Две одинаковых консольных балки жестко соединены торцевыми сечениями (рис. 10.65). Найти значения силовых факторов в этих сечениях при нагружении балок распределенными силами. Дано: q, l.

10.66.После сверления отверстия диаметром d наибольшие углы сдвига на участках, ослабленных отверстием, оказались

108

одинаковыми (рис. 10.66). Найти а – глубину сверления при длине l = 50 мм. При вычислениях принять 1,54 = 5.

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

a

 

 

3q

d

 

 

q

2q

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

l

С

l

 

l

1,2l

 

 

Рис. 10.65

 

Рис. 10.66

10.67. В узле С поперечные силы и изгибающие моменты в стержнях отсутствуют (рис. 10.67). При каком отношении q1 / q2

значения угловых перемещений сечений 1 и 2 одинаковы?

10.68. Распределенная нагрузка занимает половину площади торцевого сечения стержня (на рис. 10.68 заштрихована). По измеренной деформации ребра b b вычислить угол наклона торцевого сечения. Дано: = 0,002.

 

 

 

 

q, Н/мм2

 

 

 

 

b

М1

q1

q2

3a

a

 

 

 

 

a

1

 

 

 

C

 

2

 

l

2l

b

 

F1

l

F

М

 

 

 

2

2

 

Рис. 10.67

Рис. 10.68

10.69.На каком расстоянии а от конца балки (рис. 10.69) следует установить опору, чтобы значения наибольших линейных перемещений на консоли и в пролете были одинаковыми? Дано: l = 1,2 м.

10.70.Коэффициенты запаса на участках 1 и 2 (рис. 10.70), вычисленные по теории наибольшего касательного напряжения, отличаются в три раза. При какой длине L стержня его объем не изменяется? Дано: l = 80 мм.

109

 

 

p, Н/мм2

 

1

 

 

F

F

F

EI

 

 

A

 

2

 

a

l

 

 

 

l

L

Рис. 10.69

Рис. 10.70

2005 г. (Старый Оскол)

10.71.В правом пролете, изогнутом по дуге окружности, наибольший прогиб равен v (рис. 10.71). Найти наибольшее нормальное напряжение в поперечном сечении балки. Дано: v, l, E, a.

10.72.Узел В получил перемещение (рис. 10.72). Найти значение силы F. Дано: , l, E, A.

 

 

 

 

 

l

l

 

EI

 

F2

A

A

l

 

 

2a

 

A

 

 

 

 

 

 

F1

 

 

a

B

 

 

l

2l

l

l

F

 

 

 

Рис. 10.71

 

 

Рис. 10.72

 

10.73. Температура линейно изменяется по высоте сечения балки (рис. 10.73). При каком значении t положение шарика ста-

новится неустойчивым? Весом шарика пренебречь. Дано: l, h, , . 10.74. Коэффициент запаса стержня (рис. 10.74), предваритель-

но закрученного на угол , равен nТ = 2 (энергетическая теория). При каком повышении температуры стержня этот коэффициент

будет исчерпан? Дано: = 0,12 рад, = 12 10-6 1/град, G / E = 0,4.

 

 

d

 

 

 

 

 

h

l

l

t

l = 40d

 

 

Рис. 10.73

Рис. 10.74

110

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]