
- •Кафедра "Прочность материалов и конструкций"
- •Программа курса.
- •Энергетические принципы, теоремы, методы в сопротивлении материалов
- •Расчет простейших статически неопределимых систем методом сил
- •Сложное сопротивление стержня
- •Устойчивость сжатых стержней
- •Динамическое действие нагрузок
- •Прочность материала при переменных напряжениях
- •Теоретические основы курса.
- •Сложная деформация.
- •Косой изгиб
- •Внецентренное растяжение-сжатие.
- •Изгиб с кручением.
- •Определение перемещений в балках.
- •Метод начальных параметров.
- •Интеграл Мора.
- •Статически неопределимые балки (Метод сил раскрытия статической неопределимости)
- •Устойчивость сжатых стержней
- •Динамическое действие нагрузки
- •Поступательное движение тела с постоянным ускорением.
- •Ударное действие нагрузок.
- •Задания на контрольные работы с примерами решения.
- •Задача 6 "Косой изгиб стержня"
- •Построение эпюр усилий.
- •Вычисление осевых моментов сопротивления
- •Подбор размеров поперечного сечения балки.
- •Задача 7 "Внецентренное сжатие стержня большой изгибной жесткости"
- •Уравнение нейтральной оси при внецентренном растяжении – сжатии имеет вид
- •Через центры фигур разбиения проводятся оси и . Вычисляются собственные моменты инерции фигур ,
- •Подстановка полученных результатов в формулы (3.3) и (3.4) дает
- •Задача 8 "Статически неопределимые балки"
- •Пример решения задачи
- •Раскрытие статической неопределимости задачи.
- •Для вычисления коэффициентов канонического уравнения надо построить единичную и грузовую эпюры изгибающего момента.
- •Если в расчете величина получается отрицательной, то необходимо изменить знак эпюры по отношению к эпюре .
- •Оказывается, что такого значения в таблице нет. Ближайшими значениями осевого момента сопротивления являются:
- •Задача 9 "Устойчивость центрально – сжатого стержня"
- •Исходные данные приведены в таблице 4.
- •Пример решения задачи
- •Определение грузоподъемности стержня. Грузоподъемность центрально сжатого стержня определяется по формуле
- •Подбор рационального поперечного сечения стержня.
- •Вычисляются нормальные напряжения
- •В результате решения данного квадратного уравнения определяется значение .
- •Лабораторный практикум
- •Лабораторная работа №5. "Определение реакции лишней связи в статически неопределимой балке"
- •Лабораторная работа № 6 "Определение величины критической силы центрально сжатого стержня".
- •Лабораторная работа № 7. "Ударная проба материала на излом"
- •Контрольные вопросы к зачету и экзамену2
- •Часть 2
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3 Коэффициент продольного изгиба φ
-
Подбор размеров поперечного сечения балки.
Условие прочности (3.1) переписывается в виде
(3.7)
В соответствии с исходными данными принимается
,
,
Вычисленные
значения
и
подставляются в формулу (3.7)
.
Таким образом, подобраны размеры поперечного сечения заданной формы.
-
Задача 7 "Внецентренное сжатие стержня большой изгибной жесткости"
На стержень заданного поперечного сечения в точке D действует сжимающая сила Р (рис.3.5)
Требуется:
-
Вычертить в масштабе сечение стержня, показав положение главных центральных осей инерции.
-
Определить положение нейтральной линии и показать ее на схеме сечения.
-
Показать эпюру нормального напряжения
и отметить в сечении положение опасных точек.
-
Определить величину допускаемой нагрузки, приняв
,
.
Исходные данные приведены в таблице 1.
Таблица 1
Номер |
b, см |
с, см |
а, см |
|
строки |
схемы (рис.3.5) |
|||
1 |
1 |
120 |
50 |
20 |
2 |
2 |
130 |
55 |
25 |
3 |
3 |
140 |
60 |
30 |
4 |
4 |
150 |
65 |
20 |
5 |
5 |
120 |
70 |
25 |
6 |
6 |
130 |
50 |
30 |
7 |
7 |
140 |
55 |
20 |
8 |
8 |
150 |
60 |
25 |
9 |
9 |
120 |
65 |
30 |
0 |
0 |
130 |
70 |
20 |
|
А |
В |
А |
В |
Пример решения задачи.
Исходные данные приведены на рис. 3.6,а
Величина допускаемой
нагрузки
определяется из условия, что напряжение
в наиболее нагруженной точке сечения
достигает значения
.
В исходных данных задачи приведены два
значения допускаемого напряжения, ‑
(допускаемое напряжение на растяжение)
и
(допускаемое напряжение на сжатие). Это
означает, что материал стержня по разному
сопротивляется растяжению и сжатию
(факт, характерный для хрупких материалов).
При решении задачи вычисляются два
значения допускаемой нагрузки:
- в предположении, что наибольшее
растягивающее напряжение достигает
значения
и
- в предположении, что наибольшее
сжимающие напряжение достигает значения
.
Из двух значений
нагрузок
,
выбирается меньшая, для которой
обеспечивается прочность материала по
растягивающим и сжимающим напряжениям.
Нормальные наибольшие растягивающие
и сжимающие напряжения возникают в
точках, наиболее удаленных от нейтральной
оси.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.3.5 |