2713
.pdf
|
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