Исходные данные

Данные ко всем заданиям расчетно-графической проектировочной рабо-ты выдаются преподавателем согласно таблицам 2, 3.

										Таблица 2
Группа	q,	P,	M,		L,		l1,		l2,					l3,
	кН/м	кН	кНм		м		м		м					м
	40	40	80		2		1,0		0,8					1,2
	30	50	40		4		1,5		0,5					1,0
	20	60	10		3		1,8		1,2					1,0
	10	80	20		2		1,0		1,8					1,2
	50	10	30		4		0,5		1,5					1,0
	60	20	30		3		1,2		0,8					1,0
	20	50	60		2		1,0		1,5					0,5
	10	60	70		3		1,2		1,0					0,8
										Таблица 3
Группа	Равнобокий		Вертик.		Горизонт.			Дву-						Швел-
	уголок		лист			лист			тавр					лер
	90х90х8		500х10			400х10			24			16
	100х100х10		500х12			400х10			22			16
	125х125х10		500х12			400х12			27			18
	140х140х12		600х12			400х10			27			22
	100х100х10		600х10			400х12			30			22
	160х160х16		600х16			500х12			30			24
	180х180х12		600х12			500х10			40			24
	200х200х20		600х20			500х16			40			30

ЗАДАНИЕ 1. Построение эпюр внутренних силовых факторов при растяжении-сжатии и кручении брусьев с расчетами на прочность и

жесткость

Задача 1.1. Для бруса, имеющего различные площади поперечных се-чений участков и находящегося под действием продольных сил (рис. 1), используя метод сечений, построить эпюру нормальных сил N. Из условия прочности определить диаметры круглых поперечных сечений. Построить эпюры нормальных напряжений и продольных перемещений. Принять ма-териал бруса – сталь с допускаемым напряжением [σ]=160 МПа и модулем

продольной упругости Е=2 10⁵ МПа.

7

Задача 1.2. Абсолютно жесткий брус (утолщенные линии, EF= ∞) за-креплен с помощью шарнирно-неподвижной опоры и двух деформирую-щихся стержней (рис. 2). Требуется раскрыть статическую неопредели-мость задачи и из условия прочности найти площади поперечных сечений стержней при заданном на схеме их отношений.

Определить нагрузки Р_Т, Р_* предельных упругого и пластического со-стояний конструкции и указать на обнаруженный резерв ее прочности. Стержни изготовлены из малоуглеродистой стали Ст.3, для которой Е=2 10⁵ МПа, [σ]=160 МПа, σ_т=240 МПа.

Задача 1.3. Для стального стержня постоянного поперечного сечения (рис. 1), оба конца которого жестко заделаны (расстояние между ними при нагружении остается неизменным), требуется раскрыть статическую неоп-ределимость, подобрать прямоугольное поперечное сечение и построить эпюру нормальных напряжений. Принять материал стержня сталь с допус-

каемым напряжением [σ]=210 МПа, модулем продольной упругости

Е=2 10⁵ МПа, h / b = , q =0.

Задача 1.4. Для стального вала постоянного поперечного сечения на-груженного внешними крутящими моментами ( рис. 3), требуется, исполь-зуя метод сечений, построить эпюру крутящих моментов, из условия проч-ности подобрать размеры круглого и кольцевого поперечных сечений, если [τ]=80 МПа, D / d = . В опасном сечении построить эпюры касательных напряжений и сравнить массы валов.

Для вала круглого поперечного сечения построить эпюру углов закру-

чивания, если модуль сдвига материала вала G = 0,8 10⁵ МПа.

Задача 1.5. Для вала (рис. 3), оба конца которого закреплены от пово-рота, требуется раскрыть статическую неопределимость задачи и постро-ить эпюру крутящего момента. Из условия прочности подобрать диаметр круглого поперечного сечения, если [τ]=80 МПа, m_i =(M / l_i)=0.

ЗАДАНИЕ 2. Определение механических свойств материалов при растяжении-сжатии, сдвиге и кручении

Требуется выполнить лабораторные работы:

Лабораторная работа 2.1. Определение механических свойств и ха-рактеристик материалов при растяжении.

Лабораторная работа 2.2. Определение упругих постоянных материа-лов.

Лабораторная работа 2.3. Испытание материалов на сдвиг. Лабораторная работа 2.4. Испытание на кручение бруса круглого по-

перечного сечения.

8

ЗАДАНИЕ 3. Построение эпюр внутренних силовых факторов при прямом плоском изгибе балок с расчетами на прочность

Задача 3.1. Для балки (рис. 4), имеющей поперечное сечение (рис. 5) используя метод сечений, построить эпюры перерезывающих сил Q_y и из-гибающих моментов M_x, если P=qL, M=qL², l₁ =l₂=l₃=L. Из условия проч-ности по нормальным напряжениям определить нагрузки q, P, M при [σ]=160 МПа. В опасном сечении построить эпюру нормальных напряже-ний.

Задача 3.2. Для балки (рис. 4), используя метод сечений, построить эпюры перерезывающих сил Q_y и изгибающих моментов M_x. Из условия прочности по нормальным напряжениям подобрать размеры круглого по-перечного сечения, если [σ]=210 МПа. В опасном сечении построить эпю-ру нормальных напряжений.

Задача 3.3. Для балки (рис. 6) построить эпюры внутренних усилий Q_y и M_x, используя метод сечений, и проверить правильность их построения с помощью правил Журавского. Из условия прочности по нормальным на-пряжениям подобрать поперечные сечения двух видов: 1 - прямоугольное с отношением сторон h / b = ; 2 - двутавровое.

Проверить прочность балок по касательным напряжениям, используя формулу Журавского. В опасных сечениях построить эпюры σ_z и τ_yz. При-

нять [σ]=200 МПа, [τ]=80 МПа.

ЗАДАНИЕ 4. Определение перемещений в балках при прямом плоском изгибе методом начальных параметров. Расчет статически

неопределимых балок методом сравнения перемещений.

Задача 4.1. Для стальной балки с постоянной жесткостью (EJ_X=const), (рис. 7) определить прогиб в т. В и угол поворота сечения в т. С, используя метод начальных параметров. Из условия жесткости │v_B│≤[v] подобрать двутавровое поперечное сечение, приняв [v]=0,002L, E=2∙10⁵ МПа. Прове-рить балку на прочность, если [σ]=160 МПа. Изобразить изогнутую ось балки, используя полученные значения перемещений, условия опирания балки и эпюру изгибающего момента.

Задача 4.2. Для стальной балки постоянного поперечного сечения (EJ_X=const), (рис. 8) раскрыть статическую неопределимость балки мето-дом сравнения перемещений (методом наложения решений). Построить эпюры внутренних усилий. Из условия прочности по нормальным напря-жениям подобрать двутавровое поперечное сечение, если [σ]=160 МПа. Определить прогиб в т. В и угол поворота сечения в т. С, принять E=2∙10⁵ МПа.

9