Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичка по сопромату (II семестр).pdf
Скачиваний:
32
Добавлен:
18.02.2016
Размер:
3.51 Mб
Скачать

ДОДАТКИ

ДОДАТОК 1

Відповіді до прикладів для самостійного розв’язання

Приклад 1.4.

yK

=

339кНм3

,

 

θВ =

208,3кНм2

.

 

 

 

EJ

 

 

 

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 1.5.

yK

=

594,4кНм3

,

θВ =

611,5кНм2

.

 

 

EJ

 

 

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 1.6.

yK

=

3902,4кНм3

,

yВ =

2803,4кНм3

.

EJ

 

 

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 1.7.

y

 

=

821,3кНм3

,

y

 

=

1034,7кНм3

.

 

K

EJ

 

C

 

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 1.8.

y

 

=

1048кНм3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 1.9. yC = 2340кНм3 .

EJ

Приклад 2.11:

а) |М|BmaxB =180,6 кНм, |Q|maxB B =90,2 к, |N|BmaxB =53,2 кН; б) |М|maxB B =440 кНм, |Q|BmaxB =120 кН, |N|BmaxB =120 кН;

в) |М|BmaxB =129,8 кНм, |Q|maxB B = 89,4 кН, |N|BmaxB =89,4 кН.

Приклад 2.12: а)

yK

=

600кНм3

б) yK

=

534,1кНм3

; в) yK =

11кНм3

.

EJ

;

 

 

EJ

EJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 2.13. A1B =B AB2=24,6B

2

; A3B

=12,3B

 

2

 

.

 

 

 

смP

смP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

P

 

 

 

 

Приклад 2.14. [F]=328 кН.

Приклад 2.15. σ0 =127,4 МПа; σM = − 36,4 МПа. Приклад 2.16. σ1 = − 32,1 МПа; σ2 = − 28,4 МПа.

Приклад 2.17. |σ|BmaxB =39,6 МПа.

Приклад 2.18. σ0 =10,4 МПа; σM = − 5,7 МПа.

Приклад 2.19. σ1 =23,8 МПа; σ2 =47,5 МПа, σ3 =102,5 МПа.

Приклад 3.6: а) |М|BmaxB =18,6кНм; |Q|BmaxB =24,6 кН; б) |М|maxB B = 13,2кНм; |Q|BmaxB =20,8 кН.

Приклад 3.7: а) I № 27 (ГОСТ 8239-72); б) I № 20aP P (ГОСТ 8239-72).

Приклад 3.8: а) σmax =108,7 МПа.

б) σmax =153,3 МПа. Приклад 4.11. h=18 см; b=9 см; f =1,98 см. Приклад 4.12. q=1,46 кH/м; f =1,47 см.

168

Приклад 4.13. [F]=43,2 кH.Ядро перерізу – ромб із діагоналями: 21,34 см, 16,18 см.

Приклад 4.14. σmax =160 МПа.

Приклад 4.15. D=214 мм; d=128 мм. Приклад 4.16. [F]=0,79 кH.

Приклад 5.7. d=18 мм.

Приклад 5.8. Кільцевий переріз D=98 мм, d=71 мм. Кутники 70×70×6.

Приклад 5.9. [F]=209,28 кН при nстB =2,04B .

Приклад 5.10.Стійкість забезпечена. Колона недовантажена на 0,06%.

Приклад 6.6. σ0P 0,3BP =757,9B МПа. Приклад 6.7. n=2,01.

Приклад 6.8. n=4,27. Приклад 6.9. n=1,44; nтB =1,53B . Приклад 6.10. n=1,91.

169

ДОДАТОК 2

ІНСТРУКЦІЯ З ВИКОРИСТАННЯ ПРОГРАМИ "PEREM"

(Робота №4Д, задачі 1 і 2)

Програма "PEREM" призначена для розрахунку переміщень у статично визначних балках і рамах, контролю правильності роз’язання і виводу на друк вихідних даних і результатів розрахунку.

Загальні рекомендації при роботі з програмою:

1)для запуску програми необхідно виділити значок програми, підвівши курсор до значка за допомогою миші і натиснувши ліву кнопку. При цьому значок змінить колір. Далі натискання клавіші Enter запускає програму;

2)для виконання команди з меню, наприклад, Почати| Усе, необхідно за допомогою миші підвести курсор до пункту меню Почати і натиснути ліву кнопку. Далі перемістити курсор до пункту Усе. При цьому зміниться колір. Далі натискання лівої кнопки виконає команду;

3)для виходу з програми або підпрограми необхідно використовувати команду з меню Вихід або кнопку з аналогічним написом;

4)для зберігання файла з відредагованими даними вибрати в меню команду Файл|Зберегти і виконати її.

Задача 1

Для роботи на ПЕОМ необхідно підготувати три види вихідних даних:

1.Загальні – рядок ідентифікації (П.І.Б., гр., сх.-вар., режим).

2.Вихідні – значення згинальних моментів М1, М2, М3 і MF на початку

ів кінці кожної ділянки.

3.Контрольні – значення переміщень, помножених на EJ delta1F, delta2F, delta3F, а також додатків wy1, wy2, wy3 для кожної ділянки.

Режими контролю: 1 – мінімальний (delta1F, delta2F, delta3F); 2 – макси-мальний (delta1F, delta2F, delta3F та wy1, wy2, wy3 для кожної ділянки).

Порядок роботи на ПЕОМ:

1)вибрати в папці "Опір матеріалів" програму "Sopmat4d" і запустити її;

2)вибрати в меню команду Почати|Усе|Задача1 і виконати її;

3)відредагувати текст на екрані:

– П.І.Б., гр. .................................................

(Іванов І.І., гр. Д-21).

– Схема-варіант, режим контролю.................................

(2 3 1).

170

–Число ділянок

..............................................

Довжина і епюри

по ділянках

 

(4).

|---------------

|

|

M1

MF

|

|

 

M2

|

 

M3

|

|№д| L

|-------------------------------------------------------

 

пр. |

лів.

пр.

|

лів.

 

пр. | лів.

пр.

|

|

|

| лів.

 

 

q |

-----------------------------------------------------------------

1 | 2

0

-2

0

0

0

0

0

-20

-10

2

| 5

-2

-0.75

0

-0.625

0

1.875 -20

-16.86 -10

3

| 3

-0.75

0

-0.625

-1

1.875

0

23.14 -50

0

4 | 1

0

0

0

0

0

0

-50

0

0

Зберегти відредагований файл даних;

4)перейти до контролю. Для цього вибрати в меню команду Виконати|Контроль завдання і виконати її. У вікні, що з’явилося на екрані, виконати команду Контроль. Дані для контролю необхідно ввести за вимогою програми.

Якщо контрольні значення правильні, то будуть рядки, що закінчуються "Обчислено вірно !!! !!! I=0". Якщо контрольне значення помилкове, то на екрані з’явиться відповідне повідомлення. Можливі такі варіанти продовження роботи:

– відмова від виправлення і продовження контролю (натиснути кнопку No);

– відмова від продовження контролю (натиснути кнопку Cancel);

– виправлення (натиснути кнопку Yes і ввести правильне значення);

5)якщо помилок у контрольних значеннях немає, то можна переглянути на екрані результати розрахунку у вікні, що з’явилося. Для виводу результатів розрахунку на друк необхідно заправити папір, вийти в головне меню, виконавши команду Вихід, а потім виконати команду Друкувати. На екрані з’явиться сторінка з текстом, потім необхідно натиснути кнопку з малюнком принтера;

6)якщо при контролі була помилка, то можна продовжити контроль, почавши з пункту 3 зі зміненим режимом контролю.

Якщо помилок багато, то контроль переривається, а на екрані з’являються рядки: “Індекс помилки більше 7 I=8”, “Були виявлені помилки”.

Задача 2

Для роботи на ПЕОМ необхідно підготувати три види вихідних даних:

1.Загальні – рядок ідентифікації (П.І.Б., гр., сх.-вар., режим).

2.Вихідні – значення згинальних моментів М1, М2 і MF на початку і кінці кожної ділянки.

3.Контрольні – значення переміщень, помножених на EJ delta1F, delta2F, а також перемножувань wy1, wy2, wy3 для кожної ділянки.

171

Режими контролю: 1 – мінімальний (delta1F, delta2F); 2 – максимальний

(delta1F, delta2F та wy1, wy2, wy3 для кожної ділянки).

Порядок роботи на ПЕОМ:

1)вибрати в папці "Опір матеріалів" програму "Sopmat4d" і запустити її;

2)вибрати в меню команду Почати|Усе|Задача2 і виконати її;

3)відредагувати текст на екрані:

 

– П.І.Б., гр. ................................................

 

 

(Іванов І.І., гр.Д-21).

 

 

 

– Схема-варіант, режим контролю

...............................

(2 3 1).

 

(5).

– Число ділянок .............................................

 

 

 

 

 

|--------------

|

|

Довжина і епюри по ділянках -------------------

MF

 

|

|

M2

|

 

|№діл| L

|

пр. |

лів.

пр. | лів.

пр.

q

|

|

|

|

|

--------------------------------------------------------------

1

| 4

2

0

4

0

116.0

0

0

2

| 4

0

2

8

4

152.0

116.0

0

3

| 3

0

0

0

3

0

60.0

0

4

|

3

0

0

3

6

72.0

132.0

0

5

|

2

0

0

-2

0

-20.0

0

-10

Зберегти відредагований файл даних. Далі – аналогічно задачі 1.

172

ДОДАТОК 3

ІНСТРУКЦІЯ З ВИКОРИСТАННЯ ПРОГРАМИ "RAMA"

(Робота №4А "Розрахунок статично невизначеної рами методом сил")

Програма "RAMA" призначена для розрахунку зусиль у статично невизначних рамах, контролю правильності роз’язання і виводу на друк вихідних даних і результатів розрахунку.

Загальні рекомендації при роботі з програмою:

1)для запуску програми необхідно виділити значок програми, підвівши курсор до значка за допомогою миші і натиснувши ліву кнопку. При цьому значок змінить колір. Далі натискання клавіші Enter запускає програму;

2)для виконання команди з меню, наприклад, Почати|Сх-Вар, необхідно за допомогою миші підвести курсор до пункту меню Почати і натиснути ліву кнопку. Далі перемістити курсор до пункту Сх-Вар. При цьому зміниться колір. Далі натискання лівої кнопки виконає команду;

3)для виходу з програми або підпрограми необхідно використовувати команду з меню Вихід або кнопку з аналогічним написом;

4)для зберігання файла з відредагованими даними вибрати в меню команду Файл|Зберегти і виконати її.

Для роботи на ПЕОМ необхідно підготувати три види вихідних даних:

1.Загальні – рядок ідентифікації (П.І.Б., гр., сх.-вар., режим).

2.Вихідні – значення згинальних моментів М1, М2, MF і Mк на початку

ів кінці кожної ділянки.

3.Контрольні – значення максимальних зусиль |M|max і |Q|max та прогина в точці К EJYк, коефіцієнтів системи рівнянь Aij та зайвих невідомих Х1 і Х2, зусиль M і Q на початку і в кінці кожної ділянки.

Режими контролю: 1 – мінімальний (|M|max, |Q|max, EJYк, Aij, Х1, Х2); 2 – максимальний (|M|max, |Q|max, EJYк, Aij, Х1, Х2, M і Q на початку і в кінці кожної ділянки).

Порядок роботи на ПЕОМ:

1)вибрати в папці "Опір матеріалів" програму "Sopmat4" і запустити її;

2)вибрати в меню команду Почати|Усе і виконати її;

3)відредагувати текст на екрані:

– П.І.Б., гр. ..................................

(Іванов І.І., гр. М-22).

– Схема, варіант, режим контролю....................

(2 3 1).

– Ступінь статичної невизначеності..........................

(2).

173

– Число ділянок

...........................................Довжина і епюри по ділянках

 

 

 

(6).

--------------------|

|

|

M1

------------------

|

|

|

M2

|

 

MF

 

|№д| L

|

-------------------------------------------------------------

пр. | лів.

пр. |

лів.

пр.

q

|

лів.

пр. |

|

|

| лів.

----------------------------------------------------------------------

1 | 2

0 -2

0

0

0

80

0

0

0

2 | 2 -2 -4

0

0

80

80

0

0

0

3 | 2 -4

-4

0

2

60

-50

0

0

1

4 | 2

-4

-4

2

4

-50

-160

0

1

0

5 | 4

0

4

0

0

0

0

0

0

0

6 | 4

0

0

4

0

-160

0

-20

0

0

Зберегти відредагований файл даних;

4)перейти до контролю. Для цього вибрати в меню команду Виконати|Контроль завдання і виконати її. У вікні, що з’явилося на екрані, виконати команду Контроль. Дані для контролю необхідно ввести за вимогою програми.

Якщо контрольні значення правильні, то будуть рядки, що закінчуються "Обчислено вірно !!! !!! I=0". Якщо контрольне значення помилкове, то на екрані з’явиться відповідне повідомлення. Можливі такі варіанти продовження роботи:

– відмова від виправлення і продовження контролю (натиснути кнопку No);

– відмова від продовження контролю (натиснути кнопку Cancel);

– виправлення (натиснути кнопку Yes і ввести правильне значення);

5)якщо помилок у контрольних значеннях немає, то можна переглянути на екрані результати розрахунку у вікні, що з’явилося. Для виводу результатів розрахунку на друк необхідно заправити папір, вийти в головне меню, виконавши команду Вихід, а потім виконати команду Друкувати. На екрані з’явиться сторінка з текстом, потім необхідно натиснути кнопку з малюнком принтера;

6)якщо при контролі була помилка, то можна продовжити контроль, почавши з пункту 3 зі зміненим режимом контролю.

Якщо помилок багато, то контроль переривається, а на екрані з’являються рядки: “Індекс помилки більше 7 I=8”, “Були виявлені помилки”.

174

ДОДАТОК 4

ІНСТРУКЦІЯ З ВИКОРИСТАННЯ ПРОГРАМИ "BALKA"

(Робота №5 "Розрахунок нерозрізної балки")

Програма "BALKA" призначена для розрахунку зусиль у статично невизначних балках, для контролю правильності роз’язання і виводу на друк вихідних даних і результатів розрахунку.

Загальні рекомендації при роботі з програмою:

1)для запуску програми необхідно виділити значок програми, підвівши курсор до значка за допомогою миші і натиснувши ліву кнопку. При цьому значок змінить колір. Далі натискання клавіші Enter запускає програму;

2)для виконання команди з меню, наприклад, Почати|Сх-Вар, необхідно за допомогою миші підвести курсор до пункту меню Почати і натиснути ліву кнопку. Далі перемістити курсор до пункту Сх-Вар. При цьому зміниться колір. Далі натискання лівої кнопки виконає команду;

3)для виходу з програми або підпрограми необхідно використовувати команду з меню Вихід або кнопку з аналогічним написом;

4)для зберігання файла з відредагованими даними вибрати в меню команду Файл|Зберегти і виконати її.

Для роботи на ПЕОМ необхідно підготувати три види вихідних даних:

1.Загальні – рядок ідентифікації (П.І.Б., гр., сх.-вар., режим).

2.Вихідні – значення згинальних моментів MF і Mк на початку і в кінці кожної ділянки, номерів перших ділянок по прольотах і консолях (затискання необхідно замінити фіктивними прольотом і консоллю з довжиною, яка дорівнює нулю).

3.Контрольні – значення максимальних зусиль |M|max і |Q|max та прогина в точці К EJYк, коефіцієнтів системи рівнянь Aij та зайвих невидомих М1, М2 і М3, зусиль M і Q на початку і кінці кожної ділянки.

Режими контролю: 1 – мінімальний (|M|max, |Q|max, EJYк, Aij, М1, М2,

М3); 2 – максимальний (|M|max, |Q|max, EJYк, Aij, М1, М2, М3, M і Q на початку і в кінці кожної ділянки).

Порядок роботи на ПЕОМ:

1)вибрати в папці "Опір матеріалів" програму "Sopmat5" і запустити її;

2)вибрати в меню команду Почати|Усе і виконати її;

3)відредагувати текст на екрані:

– П.І.Б., гр. .......................................................

(Іванов І.І., гр. М-22).

– Схема-варіант, режим контролю.......................................

(2 3 1).

– Ступінь статичної невизначеності............................................

(3).

175

– Число

ділянок ................................

 

 

 

(8).

--

Ном.

перших ділянок по прол. і конс. ---

 

|л.кон.|

1-пр.| 2-пр.| 3-пр.| 4-пр.|п.кон.|

 

-------------------------------------------

 

| 1 | 2 | 4 | 5 | 7 | 8 |

 

|-----------

|

 

|

Довжина і епюри по ділянках ----------

|

L

 

MF

|

|№д|

|----------------------------------------

лів.

пр.

q |

лів.

пр. |

|

|

м

|

|

|

|

кНм

кНм

кН/м |

м

м |

--------------------------------------------------

1

|

2

0

-40

-20

0

0

2

|

3

0

75

0

0

1.5

3

|

3

75

0

0

1.5

0

4

|

6

0

0

-20

0

0

5

|

2

0

-10

-20

0

0

6

|

2

50

0

0

0

0

7

|

0

0

0

0

0

0

8

|

0

0

0

0

0

0

Зберегти відредагований файл даних;

4)перейти до контролю. Для цього вибрати в меню команду Виконати|Контроль завдання і виконати її. У вікні, що з’явилося на екрані, виконати команду Контроль. Дані для контролю необхідно ввести за вимогою програми.

Якщо контрольні значення правильні, то будуть рядки, що закінчуються "Обчислено вірно !!! !!! I=0". Якщо контрольне значення помилкове, то на екрані з’явиться відповідне повідомлення. Можливі такі варіанти продовження роботи:

– відмова від виправлення і продовження контролю (натиснути кнопку No);

– відмова від продовження контролю (натиснути кнопку Cancel);

– виправлення (натиснути кнопку Yes і ввести правильне значення);

5)якщо помилок у контрольних значеннях немає, то можна переглянути на екрані результати розрахунку у вікні, що з’явилося. Для виводу результатів розрахунку на друк необхідно заправити папір, вийти в головне меню, виконавши команду Вихід, а потім виконати команду Друкувати. На екрані з’явиться сторінка з текстом, потім необхідно натиснути кнопку з малюнком принтера;

6)якщо при контролі була помилка, то можна продовжити контроль, почавши з пункту 3 зі зміненим режимом контролю.

Якщо помилок багато, то контроль переривається, а на екрані з’являються рядки: “Індекс помилки більше 7 I=8”, “Були виявлені помилки”.

176

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1.Писаренко Г.С., Квітка О.Л., Уманський Е.С. Опір матеріалів: Підручник / За ред. Г.С. Писаренко. – К.: Вища школа, 1993.

2.Іщенко І.М., Кіслов О.Г., Біндюг С.А., Лисяков І.М. Розрахунковопроектувальні роботи з опору матеріалів. Розділ “Статично визначені системи” / Навчальний посібник. – Харків, 2002.

3.Бронштейн И.А., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗОВ. – М.: Наука, 1986.

4.Черновский С.А. и др. Проектирование механических передач. – М.: Машиностроение, 1984.

177

Зміст

 

Вступ. .............................................................................................................

3

Розділ 1. Загальні методи визначення переміщень...................................

4

1.1. Основні відомості з теорії.....................................................................

4

1.2. Приклади визначення переміщень у балках та рамах.....................

10

1.3. Приклади для самостійного розв’язання .........................................

29

1.4. Дані для виконання розрахунково-проектувальної роботи № 4Д (для

студентів дорожньо-будівельного факультету) “Визначення переміщень в

балках, плоских рамах та криволінійних стержнях” ........................................

31

Розділ 2. Розрахунок статично невизначених систем методом сил......

35

2.1. Основні відомості з теорії...................................................................

35

2.2. Розрахунок статично невизначених рам...........................................

43

2.3. Розрахунок статично невизначених систем, елементи яких

випробовують лише розтягання або стискання.................................................

60

2.4. Приклади для самостійного розв’язання ..........................................

71

2.5. Дані для виконання розрахунково-проектувальної роботи №4А (для

студентів автомобільного і механічного факультетів) "Розрахунок статично

невизначеної рами методом сил" ........................................................................

73

Розділ 3. Розрахунок нерозрізних балок..................................................

76

3.1. Основні відомості з теорії...................................................................

76

3.2. Приклади розрахунку нерозрізних балок .........................................

78

3.3. Приклади для самостійного розв’язання .........................................

101

3.4. Дані для виконання розрахунково-проектувальної роботи №5

 

"Розрахунок нерозрізної балки" .........................................................................

102

Розділ 4. Складний опір............................................................................

105

4.1. Просторове та косе згинання. Основні відомості з теорії..............

105

4.2. Приклади розрахунків на міцність при просторовому та косому

згинанні.................................................................................................................

109

4.3. Позацентрове стискання (розтягання). Основні відомості з теорії...

115

4.4. Приклади розрахунків на міцність при позацентровому стисканні

(розтяганні)...........................................................................................................

117

4.5. Згинання з крученням. Основні відомості з теорії..........................

124

4.6. Приклади розрахунків на міцність при згинанні з крученням......

125

4.7. Приклади для самостійного розв’язання .........................................

130

Розділ 5. Розрахунок стиснутих стержнів на стійкість..........................

131

5.1. Основні відомості з теорії..................................................................

131

5.2. Приклади розрахунків стиснутих стержнів на стійкість................

135

5.3. Приклади для самостійного розв’язання .........................................

142

Розділ 6. Розрахунки на міцність при напруженнях, що циклічно

змінюються у часі................................................................................................

144

6.1. Основні відомості з теорії..................................................................

144

6.2. Приклади розрахунків деталей машин на витривалість.................

153

178

6.3. Приклади для самостійного розв’язання .........................................

159

6.4. Дані для виконання роботи № 6 “Розрахунки на міцність при

складному опорі, стійкість і витривалість”.......................................................

160

Додаток 1.

Відповіді до прикладів для самостійного розв’язання.......

168

Додаток 2.

Інструкція з використання програми “PEREM” .................

170

Додаток 3.

Інструкція з використання програми “RAMA”...................

173

Додаток 4.

Інструкція з використання програми “BALKA”.................

175

Список літератури.....................................................................................

177

179