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

ственно возможная ситуация соотношения углов будет такой, как показано на рисунке. В этом случае координату zC можно найти из условия

 

d

 

 

 

d

 

 

или

Ì

 

òð

 

 

Ì

 

ñò

.

 

 

òð

 

ñò

 

 

k

 

 

 

k

 

dz

dz

G

 

I òð

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

ñò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

òð

ð

 

 

ñò

 

p

 

Учитывая, что

полярный

момент

трубки

 

I ðòð 15I pñò , получим

Ìkòð Ì kñò или ml mzC 3mzC , откуда получим zC l / 4. Тогда для

углов поворота системы имеем òð ñò 0, где òð

угол закру-

чивания трубки на участке до координаты zC.

 

 

òð

 

ml2

 

0,5 ml ml mzC zC

.

 

G

I òð

G

I òð

 

 

 

 

 

 

 

 

 

òð

p

 

òð

p

 

 

– угол закручивания трубки на участке до координаты zC до правой заделки.

 

 

0,5

mzC ml l zC

 

2ml2

 

ml M l

.

 

G I ñò

G I ñò

G I ñò

ñò

 

 

 

 

 

 

 

 

ñò p

 

ñò

p

 

ñò p

 

В результате получим

 

 

 

 

 

 

2m zC 2 mlzC 11,5ml2 3Ml 0

 

и, подставляя

M 31ml / 8.

Окончательно запишем M 1631 d 2 fpl 6,08 fpld 2 .

10.98. Реакции в заделках будут

R 65 2 t Eh2 (сжатие), M 341 Rh

(растянуты верхние волокна).

Для центрального участка

 

R

 

3 M Rh / 2

.

2h2

 

 

 

2h3

Наибольшее растягивающее напряжение составляет 0,247 E t ,

сжимающее 1,45 E t (см. ри-

сунок). Это решение автора задачи, оно содержит ошибку (при действии x1 не учтен момент M1).

0,247 E t

1,45 E t

1

1

h/2

zC l / 4,

x2

x1

Эп. N

Эп. M2

Эп. M1

161

Правильное решение получил И.А. Ивашков: записывается система канонических уравнений метода сил (см. эпюры на приведенном рисунке), после решения которой получаем

 

 

 

 

R 102 tEh2 , M

3

 

tEh3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

97

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

97

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряжения в обозначенных точках вычисляются по формулам

внецентренного растяжения-сжатия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.99. q r A0R 2 , N r q r 3R r ,

r 2r 3R r .

Максимального значения напряжение

r

достигает при

r 3R/ 2

и равно max 9 2R2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

3R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изменение длины стержня вычисляется как

l R

1

r dr

E

10

2

R

3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.100. Напряженное состояние для резино-

 

р

 

 

 

 

 

 

вого цилиндра показано на рисунке, где pc кон-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тактное давление между цилиндром и трубкой. В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трубке будут окружные напряжения

t

 

pc Dñð

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2h

 

 

 

 

 

 

 

 

рс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по сравнению с которыми радиальными напря-

 

 

 

 

 

 

 

 

рс

жениями (контактным давлением) можно прене-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бречь.

Контактное давление найдем из условия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dö Dòð или

1

pc pc p Dö

t

Dòð . Если принять, что

E

E

 

 

 

 

ö

 

òð

 

диаметры цилиндра и трубки равны D, то контактное давление бу-

дет равно: pc

p

 

1

 

Dñð 1

1,56 МПа.

E

 

E

 

 

 

 

 

 

2Å h

 

 

ö

 

ö

 

òð

 

Окружное напряжение в трубке t 77,8 МПа, изменение диа-

метра Dt Dñð

Eòð 0,111 мм.

 

2010 г. (Старый Оскол)

 

10.101. M 2 EI .

 

 

 

 

 

3

a

 

 

 

 

162

 

10.102. p

2

 

E .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.103. cN

13

Fl

,

cM

 

 

7

 

Fl3

. С учетом того, что A 3b2 ,

 

 

 

 

128 EI

 

9b4

 

 

 

 

4 EA

3145 F

F

 

I

, получаем ñ

 

98,3

.

4

 

32

 

Eb

Eb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.104.

 

 

3Ml

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4GIêð

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.105. t

 

ò ln 2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.106. 2

45 ML2

0,448 ML2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32 Eb4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eb4

 

 

 

2011 г. (г. Пермь)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.107. max

ln(3 / 2)

F

 

, у нижней заделки.

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.108. t

8v0a .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.109. 2 / 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.110. V

d 2lp

 

 

 

 

 

 

16

2

 

 

 

 

 

4E

 

1 2

5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.111. a l

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.112. P M a2 b2 . 2 ab

2012 г. (Самара) 10.113. N10 601 P.

10.114. P 40113 Mdêð .

10.115. Максимальный угол закручивания возникает на расстоянии z l3 0,577l от левой заделки.

163

10.116. max 103,9 Plr3 . 10.117. pê 7,7 Ì Ï à.

10.118. P

*

 

9

F , втулка смещается вправо на

11Fòðl

3

.

 

8

12EJ

 

 

 

 

òð

 

 

2013 г. (Владивосток) 10.119. X F2. 10.120. t 52 l .

10.121. F

 

l

 

E D

 

69,0

 

l

 

E 2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.122. W

Ix

 

 

4 R3 0,446R3, W

y

 

Ix

0,462R3.

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rcos15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

T.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.123. M

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.124.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 tEI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tEI

41l

164

Библиографический список

1.Александров Ю.Н., Панн И.А., Часовников Е.А. Некоторые за-

дачи олимпиад по сопротивлению материалов. Новосибирск: НЭТИ, 1979. 99 с.

2.Всероссийские и всесоюзные олимпиады по сопротивлению материалов: Итоги и задачи / Сост. Ю.В. Глявин. Горький, 1990. 61 с.

3.Галилеев М.Д., Енгалычев С.А., Сухарев М.Г. Задачи по сопро-

тивлению материалов ленинградских олимпиад. Л.: ЛМИ, 1981. 90 с.

4.Гафаров Р.Х. Сборник задач по сопротивлению материалов.

Уфа, 1993. 148 с.

5.Избранные задачи по строительной механике и теории упругости / Н.П. Абовский, Л.В. Енджиевский, В.И. Савченков и др. М.: Стройиздат, 1978. 189 с.

6.Исаченко В.В. Учебно-методическое пособие для решения за-

дач студенческих олимпиад по сопротивлению материалов: В 4 ч. М.:

Изд-во МИФИ, 1998–2001. Ч. 1–4.

7.Итоги и задачи внутривузовских, областных и региональных олимпиад по сопротивлению материалов / Сост. Ю.В. Глявин, Н.А. Ильичев. Горький, 1990. 44 с.

8.Клюева Г.П., Сосновский Е.В. Методические указания к решению задач Всероссийской олимпиады по сопротивлению материалов

/Под ред. Д.Н. Спицыной. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1992.

9.Несмеянов А.С., Саадаков О.С. Сопротивление материалов.

Нестандартные задачи и подходы к их решению: Учеб. пособие. Че-

лябинск, 1994. 92 с.

10.Нестандартные задачи сопротивления материалов. Методы решения / Сост. Ю.В. Глявин, Ю.П. Золотарев, Н.А. Ильичев. Н. Новгород: ННПИ, 1991. 56 с.

11.Нестандартные задачи по сопротивлению материалов: Учеб. пособие: В 2 ч. / Сост. Ю.В. Глявин, Н.А. Ильичев, А.А. Прохоров. Самара: Авиатор, 1995. Ч. 1–2.

12. Олимпиады по сопротивлению материалов: Сб. заданий

/Сост. Д.Ф. Бабиков. Йошкар-Ола: МарПИ, 1987. 40 с.

13.Покровский А.М., Наумов А.М., Шадрин В.К. Задачи всерос-

сийских олимпиад по сопротивлению материалов. Самара, 2012. 112 с.

14.Сборник задач по сопротивлению материалов / Под ред. А.В. Александрова. М.: Строийиздат, 1977. 336 с.

15.Сборник задач по сопротивлению материалов / Под ред. А.С. Вольмира. М.: Наука, 1984. 408 с.

165

16.Сборник задач по сопротивлению материалов / Под ред. В.К. Качурина. М.: Наука, 1970. 432 с.

17.Сборник задач по сопротивлению материалов / Под ред. А.А. Уманского. М.: Наука, 1973. 496 с.

18.Сборник конкурсных задач Всероссийского тура студенческой олимпиады по сопротивлению материалов / Сост. Р.Р. Мавлютов, М.Х. Муллаугов. Уфа: Изд-во УГАТУ, 1993. 64 с.

19.Ситуационные задачи / Сост. Р.Х. Гафаров. Уфа: УАИ, 1992.

65 с.

20.Феодосьев В.И. Избранные задачи и вопросы по сопротивле-

нию материалов. М.: Наука, 1973. 400 с.

21. Щербаков В.И., Мартиросов М.И. Московские городские олимпиады по сопротивлению материалов (1992–1988 гг.). Задачи, решения, итоги. М.: Телер, 1998. 45 с.

166

Приложение

Итоги всероссийских олимпиад по сопротивлению материалов

 

 

Кол-во

 

 

 

Командный

Год

Город, вуз

участ-

 

Призеры

 

 

 

зачет

 

 

ников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Терёшин Д., ЧГТУ

1.

МГТУ

1994

Самара, СГАУ

26

2.

Лебедев С., МГТУ

2.

Марийский ГТИ

3.

Суровергин Е., МГТУ,

3.

ЧГТУ

 

 

 

 

 

 

Демидов С., Марийский ГТИ

 

 

 

 

 

1.

Прасолов А., МГТУ

1.

Москва

1995

Челябинск,

2.

Угринович С., МГААТМ

2.

Самара

ЧГТУ

3. Забирохин П., СПбГТУ,

3.

Санкт-Петербург

 

 

 

Ревин А., МИФИ

 

 

 

 

 

1.

Ветюков Ю., СПбГТУ

 

 

1996

Нижний Нов-

24

2.

Ведерников П., МИФИ

 

 

город, НГТУ

 

3.

Сергиенко А., Нижегород-

 

 

 

 

 

ская АСА, Поляков Д., МГТУ

 

 

 

 

 

1.

Руссинковский В., МГТУ

1.

Москва

1997

Новочеркасск,

2. Антипов А., МИФИ

2.

Уральский ре-

 

НГТУ

 

3.

Соколов В., ЧГТУ

гион

 

 

 

 

 

3.

Санкт-Петербург

 

Нижний Нов-

 

1.

Хлыстин С., Марийский ГТУ

 

 

1998

2. Лапухин Ю., МГУПБ

 

город, НГАСУ

 

 

 

 

3.

Смекалов В., НГАСУ

 

 

 

 

 

1.

Серегин С., СГУПС

 

 

1999

Пермь, ПГТУ

42

2.

Крук С., МГТУ

 

 

 

 

3.

Чирак А., НГСУ

 

 

 

 

 

1.

Китаев В., МГТУ

 

 

2000

Старый Оскол,

2.

Маслаков В., МГТУ

 

СТИ МИСиС

3. Ефимов А., Марийский ГТИ,

 

 

 

 

Савиных А., ЮУГТУ

 

 

 

Йошкар-Ола,

 

1. Щербатюк О., Украина

1.

Уральский ре-

2001

Марийский

45

2.

Форенталь М., ЮУГТУ

гион

 

ГТИ

 

3.

Перевалов В., ЮУГТУ

2.

Москва

 

Санкт-Петер-

 

1.

Воронков О., НГТУ

1.

Волго-Вятский

2002

64

2.

Иванов М., РГТУ

регион

бург, СПбГТУ

 

 

 

3.

Надеждин В., МГТУ МАМИ

2.

Москва

 

 

 

1.

Сосновских В., ЮУрГТУ

1.

Волго-Вятский

 

Саранск,

 

2.

Сипиков Е., НГТУ

регион

2003

МГТУ

35

3.

Матвеев И., СТИ МИСиС

2.

Москва

 

им. Огарева

 

 

 

3.

Уральский ре-

 

 

 

 

 

гион

 

 

 

 

 

 

167

Окончание приложения

 

 

Кол-во

 

 

 

Командный

Год

Город, вуз

участ-

 

Призеры

 

 

 

зачет

 

 

ников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Лысенков Д., НГТУ

1.

Волго-Вятский

 

Дзержинск,

 

2.

Чудинов Д., ПГТУ

регион, Уральский

2004

3. Анненков Г., МГТУ

регион

 

филиал НГТУ

 

 

 

2.

Москва

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Санкт-Петербург

 

 

 

1.

Стриженов Е., МГТУ

1. Волго-Вятский

 

 

 

2.

Ельцов А., ПГТУ

регион

2005

Старый Оскол,

35

3. Козьмин Н., СГУПС

2.

Санкт-Петер-

СТИ МИСиС

 

 

бург

 

 

 

 

 

3.

Уральский ре-

 

 

 

 

 

гион

 

 

 

1.

Киселев И., МГТУ

1.

Уральский ре-

 

Улан-Удэ,

 

2.

Скориков Р., ЮУрГУ

гион

2006

37

3. Алексеев В., МГТУ

2.

Москва

ВСГУТУ

 

 

 

 

 

3.

Санкт-Петер-

 

 

 

 

 

бург

 

 

 

1.

Вайшвилас М., КГТУ

1.

Украина

2007

Новочеркасск,

46

2. Подпругин А., МГТУ

2.

Москва

ЮрГТУ (НПИ)

3. Двас Н., МГТУ

3.

Санкт-Петер-

 

 

 

 

 

бург

 

Дзержинск,

 

1.

Антонов А., МГТУ

 

 

2008

64

2. Позднышев Е., ЧВВАКИУ,

 

филиал НГТУ

 

 

 

 

Зайцев Н., СПбГТУ

 

 

 

 

 

1. Нгуен Чонг Там, МИИТ

1.

Москва

2009

Улан-Удэ,

47

2. Кудрявцев О., ЮУрГУ

2.

Уральский ре-

 

ВСГУТУ

 

3. Делков А., СибГАУ

гион

 

 

 

 

 

3.

Сибирь

 

 

 

1.

Самойлов С., ЮУрГУ,

1.

Сибирь

2010

Старый Оскол,

46

Шакиртов М., СГУПС

2.

Уральский ре-

 

СТИ МИСиС

 

2. Шириазданов К., МГТУ

гион

 

 

 

3.

Ершов Д., НГАСУ

3.

Москва

 

Пермь,

 

1.

Башкатов А., МГТУ

1.

МГТУ

2011

62

2. Вербовский Р., КГТУ

2. ПНИПУ, КГТУ

ПНИПУ

 

 

 

3.

Рябев А., МАМИ

3.

ЮУрГТУ

 

Самара,

 

1.

Костандов М., ЮУрТУ

 

 

2012

2. Москаленко И., МИФИ

 

СГАУ

 

 

 

 

3.

Тарасов М., ЮУрТУ

 

 

 

Владивосток,

 

1.

Анисимов П.Д., МГТУ

 

 

2013

41

2. Белых М.А., АГТУ

 

 

ДФВУ

 

3.

Рябев С.В., МАМИ

 

 

 

 

 

 

 

168

 

Оглавление

 

Предисловие ко второму изданию ................................................................

3

Предисловие к первому изданию..................................................................

4

Глава 1. Растяжение-сжатие прямого стержня ............................................

5

Глава 2. Напряженно-деформированное состояние в точке ....................

13

Глава 3. Геометрические характеристики плоских фигур .......................

23

Глава 4. Плоский поперечный изгиб (усилия и напряжения)..................

35

Глава 5. Плоский поперечный изгиб (перемещения)................................

51

Глава 6.

Статически неопределимые системы...........................................

65

Глава 7.

Кручение стержней круглого сечения .........................................

78

Глава 8.

Сложное сопротивление................................................................

82

Глава 9.

Динамические задачи.....................................................................

90

Глава 10. Всероссийские олимпиады по сопротивлению материалов....

93

Ответы и указания.......................................................................................

125

Библиографический список .......................................................................

165

Приложение. Итоги всероссийских олимпиад по сопротивлению

 

материалов.......................................................................................................

167

169

Учебное издание

Ахметзянов Марат Халикович Геронимус Владимир Борисович Грес Павел Власович Карманова Татьяна Филипповна Краснов Леонид Анатольевич Круглов Александр Иванович Кутовой Виктор Петрович Лазарев Илья Борисович Маслов Евгений Борисович Суровин Павел Геннадьевич Тихомиров Виктор Михайлович Шабанов Александр Петрович Шушунов Василий Васильевич

СБОРНИК ОЛИМПИАДНЫХ ЗАДАЧ ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ

Учебное пособие

Редактор Е.Е. Рыжкова

Компьютерная верстка Н.Н. Садовщиковой Дизайн обложки А.С. Петренко

Изд. лиц. ЛР № 021277 от 06.04.98 Подписано в печать 16.10.2013

10,5 печ. л. 9,5 уч.-изд. л. Тираж 150 экз. Заказ № 2713

Издательство Сибирского государственного университета путей сообщения 630049, Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191

Тел./факс: (383) 328-03-81. E-mail: bvu@stu.ru

170

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]