Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Машиностроительный институт

Кафедра механики

Задания и методические указания

для выполнения контрольных

и расчетно-графических работ

по дисциплине

«СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ»

(ГОС - 2000)

Для студентов всех форм обучения специальности

050501.65 – Профессиональное обучение (Машиностроение и

технологическое оборудование) (030500.08)

Екатеринбург 2012

Задания и методические указания для выполнения контрольных и расчетно-графических работ по дисциплине «Сопротивление материалов» (ГОС – 2000). Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2012. 34 с.

Настоящие задания и методические указания составлены в полном соответствии с Государственным образовательным стандартом специальности 050501.65 Профессиональное обучение.

Составители: доц., канд. техн. наук З.А. Наседкина,

доц., канд. техн. наук А.В. Песков

Одобрены на заседании кафедры механики Машиностроительного института.

Протокол от «26» января 2012г., № 5

Заведующий кафедрой ______________ О.С.Лехов

Рекомендована к печати методической комиссией Машиностроительного

института РГППУ.

Протокол от «15» февраля 2012 г., № 6

Председатель методической

комиссии МаИ РГППУ ­­­­­­­­­___________________ А. В. Песков

©ФГАОУ ВПО «Российский

государственный

профессионально-

педагогический

университет», 2012

© Наседкина З.А., Песков А.В.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ

При изучении курса «Сопротивление материалов» студенты выполняют расчетно-графические работы, состоящие из контрольных задач по основным разделам изучаемого курса. Количество расчетно-графических работ и задач в них определяется учебными планами по соответствующим специальностям.

Контрольные задачи имеют индивидуальный характер: расчетные схемы и числовые данные для каждой задачи выбираются по шифру, со­стоящему из шести цифр. В зависимости от задания используются все шесть цифр шифра или только несколько цифр шифра.

Шифр определяется по первым буквам фамилии, имени, отчества студента в зависимости от кодов этих букв, приведенных в таблице.

БУКВА	А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	К	Л	М	Н	О
КОД БУКВЫ	32	48	04	45	24	68	74	81	31	01	38	79	71	69
БУКВА	П	Р	С	Т	У	Ф	Х	Ц	Ч	Ш	Щ	Э	Ю	Я
КОД БУКВЫ	59	75	09	46	67	50	56	89	61	18	29	33	26	30

Например, студент Иванов Николай Петрович. В соответствие с ко­дами букв (И - 31, Н – 71, П - 59), взятыми из таблицы, составляется индивиду­альный шифр - 317159.

Задания выполняются на листах бумаги формата А4 (210x297), а

чертежи к ним (с обязательным соблюдением масштаба) - на миллиметро­вой бумаге того же формата. Обложка работы оформляется по образцу, приведенному в приложении 1.

Перед выполнением каждого задания выписываются условия с ис­ходными данными и составляется в масштабе чертеж, на котором указы­ваются численные значения заданных величин.

Все этапы решения нумеруются в соответствие с пунктами, указан­ными в условии, и снабжаются кратким пояснением.

При расчете вначале выписываются используемые формулы с при­менением общепринятых буквенных обозначений, затем подставляются исходные данные вместо буквенных обозначений в той же последователь­ности и после этого производятся требуемые математические вычисления. Все численные расчеты требуется проводить в системе СИ. Окончатель­ные результаты с обязательным указанием размерности в Международной системе СИ выделяются (подчеркиваются или берутся в рамки).

После выполнения расчетно-графические работы предъявляются преподавателю для защиты не позднее срока, предусмотренного учебным планом.

Примечание: Студент должен выбрать тип задачи и размеры в соответствии со своим шифром. Для этого следует написать шифр, а под ним буквы алфавита в определенном порядке.

Например:

3	2	7	1	5	9
А	Б	В	Г	Д	Е

В таблице буквы стоят в конце колонок с соответствующими данны­ми к задаче. Цифры, стоящие выше букв, показывают из какой строки сле­дует выбрать нужный параметр.

Задача 1

Растяжение и сжатие (статически определимая система)

Стальной стержень из стали 40 находится под действием сил F и

собственного веса (рис.1). А – площадь поперечного сечения.

Необходимо:

1. Построить эпюру нормальных сил N.

2. Построить эпюру напряжений σ.

3. Определить, работает ли стержень в условиях упругих деформа­ций.

4. Построить эпюру относительных деформаций ε.

5. Построить эпюру перемещений δ.

Номер строки	Схема по рис.1.	А, см2	F1, кH	F2, кH	a, м	b, м	с, м
1	1	11	11	10	2,1	3,1	3,6
2	2	12	12	11	2,2	3,2	3,7
3	3	13	13	12	2,3	3,3	3,8
4	4	14	14	13	2,4	3,4	3,9
5	5	15	15	14	2,5	3,5	4
6	6	16	16	15	2,6	3,6	4,1
7	7	17	17	16	2,7	3,7	4,2
8	8	18	18	17	2,8	3,8	4,3
9	9	19	19	18	2,9	3,9	4,4
0	10	20	20	19	3	4	4,5
	Е	Б	Г	В	Д	Е	А

Таблица 1

Данные к задаче 1

Рис. 1. Схемы к задаче 1

Задача 2

Растяжение и сжатие (статически неопределимая система)

Для бруса, изготовленного из стали 40, (рис.2) необходимо:

1. Построить эпюру нормальных сил N.

2. Построить эпюру напряжений σ.

3. Определить, работает ли стержень в условиях упругих деформа­ций.

4. Определить запас прочности n из выражения n = σ _Т / σ_max

5. Построить эпюры относительных деформаций ε и перемещений δ.

Таблица 2

Данные к задаче 2

Номер строки	Схема по рис.2	Площадь поперечного cечения		Нагрузка		Длины участков			Зазор
		A1,	A2,	F1,	F2 ,	а,	b,	c,	∆,
		см2	см2	кН	кН	м	м	м	мм
1	1	11	22	110	100	2,1	3,1	3,6	0,5
2	2	12	24	120	110	2,2	3,2	3,7	0,4
3	3	13	26	130	120	2,3	3,3	3,8	0,3
4	4	14	28	140	130	2,4	3,4	3,9	0,2
5	5	15	30	150	140	2,5	3,5	4	0,3
6	6	16	32	160	150	2,6	3,6	4,1	0,1
7	7	17	34	170	160	2,7	3,7	4,2	0,2
8	8	18	36	180	170	2,8	3,8	4,3	0,3
9	9	19	38	190	180	2,9	3,9	4,4	0,4
0	10	20	40	200	190	3	4	4,5	0,5
	Е	Б	Д	Г	В	Д	Е	А	А

Рис. 2. Схемы к задаче 2

Задача 3

Плоское напряженное состояние

Плоское напряженное состояние в точке задано схемой на рис. 3.

Не­обходимо найти:

1. Главные напряжения и направление главных площадок.

2. Максимальные касательные напряжения, равные полуразности

главных напряжений.

3. Относительное изменение объема.

4. Удельную потенциальную энергию деформации.

Таблица 3

Данные к задаче 3

Номер	Схема	σx ,	σу,	τ xy,
строки	по рис.4	МПа	МПа	МПа
1	1	10	10	10
2	2	20	20	20
3	3	30	30	30
4	4	40	40	40
5	5	50	50	50
6	6	60	60	60
7	7	70	70	70
8	8	80	80	80
9	9	90	90	90
0	10	100	100	100
	Е	Г	Д	В

Рис. 3. Схемы к задаче 3