ПриклМех ИДЗ2.1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра ПМИГ

отчЁт по индивидуальному домашнему заданию №1 по дисциплине «Прикладная механика» Тема: Расчёт прочности корпуса и выводов диода патронного типа СВЧ-диапазона Вариант №1-2

Студентка гр. 1283 ____________________ Григорьева В.В. Преподаватель __________________________ Титов А.В.

Санкт-Петербург 2024

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Для расчётов были использованы данные, которые представлены в таблице 1 и на рисунке 1. На рисунке 2 изобразили необходимые по заданию эпюры.

Рисунок 1 – Общий вид прибора

Таблица 1 – Исходные данные для расчёта
Вариант	Материал				t, ºС
	Деталь 1	Деталь 2	Деталь 3	Деталь 4
1-2	Латунь	Латунь	ВеО	Латунь	220

Таблица 2 – Параметры первой детали, необходимые для расчётов
Вариант	d1нар, мм	d2нар, мм	d3нар, мм	l1, мм	l2, мм	l3, мм	d1вн, мм	d2вн, мм
1-2	7,0	6,0	М3	0,8	3,8	1,8	М4	1,3

Таблица 3 – Параметры второй детали, необходимые для расчётов
Вариант	d, мм	l1, мм	l2, мм	l3, мм	l4, мм
1-2	1,0	1,8	1,8	0,5	1,2

Таблица 4 – Параметры третьей детали, необходимые для расчётов
Вариант	dнар, мм	l1, мм
1-2	4,0	6,0

Таблица 5 – Параметры четвёртой детали, необходимые для расчётов
Вариант	d1, мм	d2, мм	l1, мм	l2, мм	l3, мм	l4, мм
1-2	3,8	1,8	1,0	0,7	0,2	2,2

Таблица 6 – Механические характеристики конструкционных материалов

№	Материал	ρ, г/см3	α·106, К–1	σт, МПа	[σ], МПа	σв+, МПа	σв–, МПа	Е·10–5, МПа	ν
1	Латунь Л68, ДС59-1	8,4	18	160	–	400	–	0,9	0,4
2	Оксид бериллия	2,85	5,3…8,9	–	–	100	800	2,4	0,2

2. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

   1. Выбор декартовой системы координат

Система координат нанесена на рисунке 1.

2. Определение грузовых участков

Грузовые участки обозначены на рисунке 1.

3. Расчёт реакций в заделке

Реакцию в опорах рассчитали из условий статического равновесия системы (1) – (3).

	(1)
	(2)
	(3)

где P_ix – проекция силы на ось х,

M^A_iy – значение момента по оси y относительно полюса А,

M^B_iy – значение момента по оси y относительно полюса В.

Из уравнения (1):

Из уравнения (2):

Из уравнения (3):

4. Расчёт изгибающего момента M_y и поперечной силы Q_z на каждом грузовом участке методом сечений

Рассекли стержень на первом грузовом участке перпендикулярно продольной оси в любом месте, но не на границе, и отбросили правую часть стержня. Аналогично поступили и при рассмотрении других грузовых участков.

Рассмотрели 1-ый грузовой участок.

Рисунок 3 – Расчётная схема 1-го грузового участка

Поперечную силу Q_z определили из условия равновесия системы, которое записывается в виде уравнения (1).

Отдельно рассмотрели граничные условия.

Изгибающий момент M_y определили из условия равновесия системы, которое записывается в виде уравнения (2).

Отдельно рассмотрели граничные условия.

На этом участке поперечная сила меняет знак, значит экстремальное значение изгибающего момента My в сечении, где Qz = 0.

Рассмотрели 2-ой грузовой участок.

Рисунок 4 – Расчётная схема 2-го грузового участка

Поперечную силу Q_z определили из условия равновесия системы, которое записывается в виде уравнения (1).

Отдельно рассмотрели граничные условия.

Изгибающий момент M_y определили из условия равновесия системы, которое записывается в виде уравнения (2).

Отдельно рассмотрели граничные условия.

Рассмотрели 3-ий грузовой участок.

Рисунок 5 – Расчётная схема 3-го грузового участка

Поперечную силу Q_z определили из условия равновесия системы, которое записывается в виде уравнения (1).

Отдельно рассмотрели граничные условия.

Изгибающий момент M_y определили из условия равновесия системы, которое записывается в виде уравнения (2).

Отдельно рассмотрели граничные условия.

5. Построение эпюр M_y и Q_z

Необходимые эпюры изображены на рисунке 2.

6. Определение положения опасного сечения

Опасным является сечение , где изгибающий момент принимает максимальное значение. В нашем случае при x = 0,8 м.

Определили наибольшие нормальные напряжения в опасном сечении по формуле (4):

(4)

где – момент сопротивления сечения при кручении, который находился по соотношению (5).

(5)

где и – ширина и высота прямоугольного профиля, между которыми выполняется соотношение .

7. Подбор размеров прямоугольного поперечного сечения

Условие прочности стержня подчиняется выражению (6).

(6)

где – предельно допустимое нормальное напряжение для исследуемого материала стали СТ5^[1].

Объединяя формулы (4)-(6), получаем формулу для ширины прямоугольного профиля (7).

(7)

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Воробьёв С.В., Кормилицын О.П. Анализ прочности и жёсткости стержней: учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2016.