Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сопротивление материалов. Основные вопросы. Учебное пособие.pdf
X
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ПРЕДМЕТ И ЕГО МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
- •Оценка нагруженности материала детали
- •Оценка несущей способности материала детали
- •Вопросы по теме 1
- •Вычисление ГХС простых фигур
- •Изменение ГХС при параллельном переносе осей
- •Центральные оси
- •Изменение ГХС при повороте осей
- •Главные оси
- •Вопросы по теме 2
- •Приближенное моделирование
- •Напряженное состояние
- •Центральные оси и моменты инерции сложного сечения
- •Гипотезы прочности
- •Реальный объект и расчетная схема
- •Схематизация свойств материала
- •Схематизация формы детали
- •Схематизация сил. Принцип Сен-Венана
- •Схематизация деформаций
- •Вопросы по теме 3
- •Постановка задачи
- •Математическая модель
- •Аналитическое решение
- •Численное решение
- •Вопросы по теме 4
- •Постановка задачи. Параметры
- •Уравнения равновесия
- •Физические зависимости
- •Вопросы по теме 5
- •Тема 6. ПРЯМОЙ ПОПЕРЕЧНЫЙ ИЗГИБ ПРЯМОГО СТЕРЖНЯ
- •Постановка задачи. Аналитическое решение
- •Касательные напряжения по Журавскому
- •Расчет на прочность
- •Вопросы по теме 6
- •Постановка задачи
- •Математическая модель
- •Решение задачи и расчет на прочность
- •Проектный расчет вала
- •Вопросы по теме 7
- •ТЕМА 8. СЛОЖНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ
- •Постановка задачи. Принцип суперпозиции
- •Вопросы по теме 8
- •Постановка задачи и основные допущения
- •Эпюры ВС в СОЗ
- •Потенциальная энергия деформации и работа внешних сил
- •Интеграл Мора
- •Вычисление перемещений по способу Верещагина
- •Примеры вычисления перемещений по способу Верещагина
- •Метод сил
- •Метод перемещений в МКЭ
- •Вопросы по теме 9
- •Постановка задачи. Математическая модель
- •Решение задачи о значении критической сжимающей силы
- •Расчет на прочность
- •Приближенный расчет критической сжимающей силы
- •В пакетах МКЭ
- •Вопросы по теме 10
- •Вопросы по теме 11
- •ЗАДАНИЯ И ВАРИАНТЫ
- •Задание 1. ГХС (несимметричное сечение)
- •Задание 2. Растяжение
- •Задание 3. Поперечный изгиб
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Номер
Задание 3
l P а q b c [σ] L d
мм
Н
мм
Н/мм
мм
мм
н/мм2
Н∙мм
мм 6 900
100
–0,6‧P/l
200
900
130
900
7
700
350
–0,5‧P/l
400
700
150
700
8
1200
600
0,6‧P/l
500
1200
70
1200
9
1500
800
0,8‧P/l
500
1000
160
1000
10
1100
1000
0,8‧P/l
300
900
80
900
11
900
400
0,8‧P/l
0
700
100
700
12
700
100
–0,8‧P/l
400
600
120
400
13
800
400
–0,8‧P/l
100
600
140
100
14
1000
900
0,7‧P/l
200
800
110
200
15
1200
500
0,7‧P/l
400
1000
130
400
16
1500
1100
–0,7‧P/l
600
1300
150
600
17
700
600
–0,7‧P/l
500
700
70
500
18
1200
1000
–0,7‧P/l
600
1000
160
600
19
1500
800
0,4‧P/l
800
1200
80
800
20
1100
400
0,4‧P/l
300
1100
100
300
21
900
800
0,4‧P/l
100
600
120
100
22
700
500
–0,4‧P/l
300
500
140
300
23
800
500
–0,8‧P/l
0
800
110
800
24
1000
900
0,8‧P/l
400
800
130
800
25
1200
400
0,8‧P/l
600
1200
150
1200
26
1500
300
0,8‧P/l
500
1500
70
1500
27
1100
900
0,6‧P/l
600
800
160
800
28
900
300
0,6‧P/l
200
700
150
700
29
700
350
–0,6‧P/l
0
600
90
600
30
1200
360
–0,8‧P/l
400
1000
100
1000
варианта
Окончание табл. 6
Примечания:
1. ГХС сечения A, JX, JY из задания 1 в [мм
2. Опоры те же, что в задании 2.
2
], [мм4], [мм4].
3. Координаты нагрузки: a – сила Р; b – начало q; c – конец q; d – момент L.
4. Опоры те же, что и в задаче 2.
5. Нагрузки приложены в вертикальной плоскости.
6. Для расчета силы Р предварительно вычислить момент сопротивления сечения
= JX/│Y│
W
X
max
.
151

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Большинство литературных источников по сопротивлению материа-
лов по-прежнему ориентируется на аналитическое решение задач прочности и жесткости в тех частных случаях, когда оно возможно аналитически,
т. е. если упрощенные модели представляют собой линейные дифференциальные уравнения до 4-го порядка с постоянными коэффициентами.
В нашем изложении это упрощение не обязательно, так как во многих
математических пакетах (MS Excel, Matcad и т. д.) на доступных современных ЭВМ возможно интегрирование любых уравнений при правильно
сформулированных граничных условиях. Именно на такой подход ориентировано предлагаемое изложение курса «Сопротивление материалов»
и соответствующее учебное пособие – особенно в задачах расчета стержней, пластин и оболочек при гипотезе Бернулли. В частности, не представляет трудности решение задач для стержней переменного сечения,
стержней с кривой и ломаной осью.
Изучив наш подход, читатель подготовлен и легко переходит на численное интегрирование в пакете МКЭ. При этом наиболее сложный
и важный элемент моделирования задачи – формулирование граничных
условий – решается просто дополнением моделей, рассмотренных в пособии, конструктивными элементами.
Освоение предложенного подхода дает изучающему уверенность
в возможности численной реализации расчета любых нестандартных задач
прочности и жесткости, побуждает к самостоятельной постановке научноисследовательских задач по оптимизации конструкций, порождает стремление к научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе.
152

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Александров, А. В. Сопротивление материалов : учеб. для вузов /
А. В. Александров, В. Д. Потапов, Б. П. Державин. – Москва : Высшая
школа, 1995. – 560 с. – ISBN 5-06-002751-1.
2. Выполнение и контроль решения расчетно-графических работ по
сопротивлению материалов на базе MS EXCEL : учеб. пособие / З. Н. Соколовский, Е. П. Степанова, М. А. Федорова, Е. Г. Холкин ; Ом. гос. техн.
ун-т. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2014. – 78 с.
3. Федорова, М. А. Компьютерное моделирование при решении кон-
структорских задач на прочность и жесткость : учеб. пособие / М. А. Федорова, Е. П. Степанова, Р. Н. Иванов ; Ом. гос. техн. ун-т. – Омск : Изд-во
ОмГТУ, 2019. – 120 с. – ISBN 978-5-8149-2955-6.
4. Куликов, Ю. А. Сопротивление материалов. Курс лекций : учеб.
пособие / Ю. А. Куликов. – Санкт-Петербург : Лань, 2017. – 272 с. – ISBN
978-5-8114-2449-8. – URL: https://e.lanbook.com/book/91882 (дата обращения: 09.02.2021). – Режим доступа: для зарегистрир. пользователей.
5. Соколовский, З. Н. Расчетно-графические работы по сопротивлению материалов в МS EXCEL : учеб. пособие / З. Н. Соколовский,
Е. П. Степанова, М. А. Федорова ; Ом. гос. техн. ун-т. – Омск : Изд-во
ОмГТУ, 2008. – 78 с.
6. Сборник задач по сопротивлению материалов : учеб. пособие /
Н. М. Беляев, Л. К. Паршин, Б. Е. Мельников, В. А. Шерстнев ; под ред.
Л. К. Паршина. – 5-е изд., стер. – Санкт-Петербург : Лань, 2017. – 432 с. –
ISBN 978-5-8114-0865-8. – URL: https://e.lanbook.com/book/91908 (дата обращения: 09.02.2021). – Режим доступа: для зарегистрир. пользователей.
7. Межецкий, Г. Д. Сопротивление материалов : учеб. / Г. Д. Межец-
кий, Г. Г. Загребин, Н. Н. Решетник. – 5-е изд. – Москва : Дашков и К,
2016. – 432 с. – ISBN 978-5-394-02628-7. – URL: https://e.lanbook.com
/book/72419 (дата обращения: 04.03.2022). – Режим доступа: для зареги-
стрир. пользователей.
153

8. Соколовский, З. Н. Сопротивление материалов на базе MS EXCEL :
учеб. пособие / З. Н. Соколовский, Е. П. Степанова, М. А. Федорова ;
Ом. гос. техн. ун-т. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2014. – 1 CD-ROM (2,58 Мб). –
Загл. с этикетки диска. – ISBN 978-5-8149-1801-7.
9. Сопротивление материалов : учеб. / Б. Е. Мельников, Л. К. Паршин, А. С. Семенов, В. А. Шерстнев. – Санкт-Петербург : Лань, 2020. –
576 с. – ISBN 978-5-8114-4740-4. – URL: https://e.lanbook.com/book/131018
(дата обращения: 09.02.2021). – Режим доступа: для зарегистрир. пользователей.
10. Сопротивление материалов : учеб. / П. А. Павлов, Л. К. Паршин,
Б. Е. Мельников, В. А. Шерстнев ; под ред. Б. Е. Мельникова. – 5-е изд.,
стер. – Санкт-Петербург : Лань, 2019. – 556 с. – ISBN 978-5-8114-4208-9. –
URL: https://e.lanbook.com/book/116013 (дата обращения: 09.02.2021). –
Режим доступа: для зарегистрир. пользователей.
11. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности : учеб. / Г. С. Варданян, В. И. Андреев, Н. М. Атаров, А. А. Горшков ; под ред. Г. С. Варданяна. – Москва : АСВ, 1995. – 568 с. – ISBN
5-87829-014-6.
12. Степанова, Е. П. Прикладная механика : практикум / Е. П. Степа-
нова, М. А. Федорова ; Ом. гос. техн. ун-т. – Омск : Изд-во ОмГТУ,
2016. – 1 CD-ROM (1,72 Мб). – Загл. с этикетки диска. – ISBN 978-5-81492238-0.
13. Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов : учеб. для втузов /
В. И. Феодосьев. – Москва : Наука, 1979. – 559 с.
154
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
