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

Припадчев гр.1207 Сопромат(3 семестр, РГР1)

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
16.03.2015
Размер:
429.72 Кб
Скачать

Расчёт ступенчатого бруса с нижним основанием.

Рис. 8 Брус ступенчатый с нижним основанием. Эпюры нормальных сил, нормального напряжения, перемещения в конце каждого учаска бруса.

Дано:

 

 

 

 

F1=200 КН;

l1=1 м;

d1=8 см;

∆Т=15 К;

δ=0,15 мм

F2=-300 КН;

l2=1 м;

d2=8 см;

α=125*10-7 К-1;

 

F3=400 КН;

l3=1 м;

d3=8 см;

Е=2*1011 Па;

 

AI=AII=50,26 см2

AIII=AIV=12,56 см2

AV=28,27 см2

 

 

 

 

11

 

 

Часть 1. Напишем уравнение статики для каждого участка и выразим Ni:

1 участок: NI-F1-F2-F3+ RB = 0; NI=F1+F2+F3– RB;

N1 = 200 кН – 300 кН + 400 кН – RВ = 300 кН – RВ

2 участок: NI-F1-F2-F3+ RB = 0; NII = – F2 + F3 – RB;

NII = – 300 кН + 400 кН – RВ =100 кН – RВ

3 участок: NI-F2-F3+ RB = 0; NIII = F2+F3 – RB;

NIII = – 300 кН + 400 кН – RВ =100 кН – RВ

4 участок: NI– F1–F2– F3+ RB = 0; NIV = F3 – RB;

NIV = 400 кН – RВ

5 участок: NV – F3+ RB = 0; NV = – RB

NV = – RВ

Часть 2. Составим и решим уравнение совместимости деформаций. Найдём RB.

δ = lN + lT – уравнение совместимости деформаций.

lT =α l T

l N = ∆l N1 +∆l N2 +∆l N3 +∆l N4 +∆l N5

l N = EN Al

lIN+∆=δII+lIIIT +IV+V

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ ∙∆ ∙ +

+ ∙∆ ∙ +

+ ∙∆ ∙ +

+ ∙∆ ∙ +

 

 

+ ∙∆ ∙ =

 

 

+ = − ∙∆ ∙ ( +

+ + +

+ )

+

+

+

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

(100 – RB) 103 0,5

(100 – RB) 103 0,5

 

 

(300 – RB) 103 0,5

+

 

2 1011

50,26 10−4 +

2 1011

50,26 10−4

+ 2 1011 12,56 10−4

 

+

(400– RB) 103

0,5

(

– RB) 103 0,5

 

 

2 1011

12,56 10−4 +

2 1011 28,27 10−4

 

 

 

 

 

 

= 0,15 10−3

125 10−7 15 (0,5 + 0,5 + 0,5 + 0,5 + 0,5)

 

Вычисляя RB, получаем:

RB=258 кН

NI = 300 кН – RВ = 300 кН – 258 кН = 42 кН

NII = 100 кН – RВ = 100 кН – 258 кН = – 158 кН

NIII = 100 кН – RВ = 100 кН – 258 кН = –158 кН

NIV=400 кН – RB=400 кН – 258 кН= 142 кН

NV =– RВ = -258 кН

Часть 3. Расчет напряжений:

σ = NA

σI=5042∙10,26∙103 4=106Па = 8,3 МПа σII=50−158∙10,26∙1034=106Па = 31,4 МПа σIII=12−158∙10,56∙1034=106Па = 125,7 МПа σIV=12142∙10,56∙1034=106Па = 113 МПа

σV=28-258∙,27∙1034= 106Па = 91,2 Мпа

Часть 4. Вычисляем абсолютное удлинение участка.

13

l = ∆l N

+∆lT

 

 

 

м = 0,114 мм

 

0,09 10−3 + 2∙1011∙50,26∙104 = 0,114 10−3

I=

 

0,09 10−3

8,3∙103∙0,5

 

 

м = 0,015 мм

 

 

+ 2∙1011∙50,26∙104 = 0,015 10−3

II=

 

0,09 10−3

(−31)∙103∙0,5

 

 

 

м = 0,22 мм

 

 

 

+ 2∙1011∙12,56∙104 = 0,22 10−3

III=

0,09 10−3

(−125)∙103∙0,5

 

 

 

м = 0,376 мм

 

 

 

+ 2∙1011∙12,56∙104 = 0,376 10−3

IV=

 

 

113∙103∙0,5

 

 

 

 

 

 

0,09 10−3

+ 2∙1011∙28,27∙104 = 0,134 10−3 м = 0,134 мм

 

V=

 

 

 

(−91)∙103∙0,5

 

 

 

 

Часть 5. Расчет перемещений бруса:

 

 

 

 

Un =Un1 +∆ln

 

 

 

 

 

UI=0,114 мм

 

 

 

 

 

UII=0,114 мм+0,015 мм =0,129 мм

 

 

 

 

UIII=0,129мм 0,220 мм =0,09мм

 

 

 

 

UIV=0,09 мм+0,376мм =0,285мм

 

 

 

 

UV=0,285 мм-0,134 мм =0,151мм

 

 

 

 

UVI

 

где

погрешность;

Часть 6.Построение= 0,006%эпюр N, σ, U. Смотри

рис. 1.

Часть 7. Выбор марки стали:

 

 

 

 

| |наиб =

| |Анаиб

 

 

 

 

| |наиб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| |наиб = 125 МПа ∙ 1,5 = 187,5 МПа

Сталь ( 20) σТтабл=240 Мпа

14

Список использованных источников

1.Феодосьев В.И. “Сопротивление материалов”. Учебник для втузов/В.И. Феодосьев – М.:МГТУ им.Баумана, 2007. – 512с.

2.Филатов А.П. Сборник расчетно-проектировочных работ по сопротивлению материалов: Задания и методические указания к расчетно-проектировочным работам/ А.П.Филатов, В.К.Шадрин, Ю.И.Кольцун, С.А.Бордаков, В.Б.Иванов. – Самара: СГАУ, 2002 – 36 с.

3.СТО СГАУ 02068410-004-2007. Общие требования к учебным текстовым документам. – Самара: СГАУ, 2007 – 32 с.

4.Шадрин В.К. Справочные данные к расчетно-проектировочным работам по сопротивлению материалов: Методические указания, Ч.I / В.К. Шадрин, В.С.Вакулюк, В.Б.Иванов, В.А.Кирпичев, С.М.Лежин. – Самара: СГАУ, 2007 – 36 с.

15