
- •Мiнiстерство освiти і науки україни національний технічний університет
- •На міцність стержнів при центральному розтяганні – стисканні”
- •Позначення і розмірності
- •1Центральне розтягання та стискання прямолінійного стержня
- •1.1Внутрішня поздовжня сила
- •1.2Побудова епюри внутрішньої поздовжньої сили
- •1.3Напруження при центральному розтяганні – стисканні
- •1.4Види розрахунків по допустимому напруженню
- •1.4.1Перевірочний розрахунок
- •1.4.2Проектувальний розрахунок (підбор площі поперечного перерізу)
- •1.4.3Визначення максимально допустимого зовнішнього навантаження
- •1.5Нормальні та дотичні напруження на похилих площадках
- •1.6Деформації та переміщення при розтяганні – стисканні. Закон Гука. Модуль пружності. Коефіцієнт Пуассона
- •1.7Потенційна енергія пружної деформації при розтяганні – стисканні
- •2Статично невизначувані системи при розтяганні – стисканні
- •Приклад 1. Жорстко закріплений стержень під дією зосередженої сили
- •Приклад 2. Жорстко закріплений стержень під дією температурного навантаження
- •Приклад 3. Жорстко закріплений стержень під дією недосконалості виготовлення (монтажний фактор)
- •Приклад 4. Розрахунок стержньової системи при силовому навантаженні
- •Приклад 5. Монтажні напруження в стержньовій системі
- •Приклад 6. Визначення температурних напружень в стержньовій системі
- •3Розрахунково – проектувальне завдання
- •3.1Склад розрахунково – проектувального завдання
- •3.2Порядок виконання завдання
- •3.3Розрахункові схеми та чисельні дані
- •Задача 1. Статично визначуваний стержень
- •Вхідні дані до задачі 1
- •Задача 2. Статично визначувана стержньова система
- •Вхідні дані до задачі 2
- •Задача 3. Статично невизначуваний стержень
- •Вхідні дані до задачі 3
- •Задача 4. Статично невизначувана стержньова система
- •Вхідні дані до задачі 4
- •Зовнішнє навантаження: .
- •Механічні характеристики сталей та сплавів
- •3.4Приклади розв’язання задач Зразок виконання задачі 1
- •Зразок виконання задачі 2
- •Зразок виконання задачі 3
- •2. Урахування недосконалості виготовлення
- •3. Урахування температурного навантаження
- •4. Визначення сумарних напружень
- •Зразок виконання задачі 4
- •1. Урахування зосереджених сил. Визначення напружень в стержнях від зовнішнього навантаження
- •2. Урахування недосконалості виготовлення першого стержня
- •3. Урахування температурних навантажень
- •4. Визначення сумарних напружень
- •Література
- •Контрольні питання
- •1 Центральне розтягання та стискання прямолінійного стержня 5
- •2 Статично невизначувані системи при розтяганні – стисканні 18
- •3 Розрахунково – проектувальне завдання 30
Зразок виконання задачі 2
Дано:
Допустиме
напруження:
Необхідно:
Виразити значення внутрішніх зусиль в стержнях системи через параметр навантаження .
З умови міцності стержнів визначити допустиме навантаження.
Визначити напруження в стержнях системи.
Рішення:
|
|
Визначення площі поперечних перерізів стержнів:
|
Для визначення допустимого значення зовнішнього навантаження необхідно визначити внутрішні зусилля в стержнях.
Рішення цієї задачі складається з двох етапів.
знаходимо залежність внутрішньої поздовжньої сили через силу .
|
Запишемо рівняння статичної рівноваги:
|
знаходимо залежність внутрішніх поздовжніх сил та
через , а згодом через силу .
|
|
Визначення значення параметра навантаження з умови міцності.
першого стержня:
другого стержня:
третього стержня:
З умови міцності всієї конструкції необхідно обрати найменше значення сили .
Визначення напружень в стержнях.
Умова міцності виконана.
Зразок виконання задачі 3
Дано:
Допустиме
напруження:
Необхідно:
Розкрити статичну невизначуваність стержня при дії зовнішніх сил, побудувати епюру внутрішніх поздовжніх сил. З умови міцності визначити розміри поперечного перерізу (параметр площі ). Визначити напруження на ділянках стержня, побудувати епюру напружень від дії зовнішнього навантаження.
Розкрити статичну невизначуваність конструкції при наявності недосконалості виготовлення стержня. Визначити монтажні напруження в частинах стержня, побудувати епюру монтажних напружень.
Розкрити статичну невизначуваність конструкції при наявності зміни температури. Визначити температурні напруження в частинах стержня, побудувати епюру температурних напружень.
Побудувати епюру сумарних напружень. Перевірити міцність стержня.
1. Урахування дії зовнішніх сил. Визначення розмірів поперечних перерізів
|
Встановлення ступеня статичної невизначуваності.
Статична сторона задачі. Рівняння статики.
Геометрична сторона задачі. Рівняння сумісності переміщень.
Фізична сторона задачі.
Сумісне рішення рівнянь.
Побудова епюри поздовжніх зусиль.
Перевірка правильності побудови епюри .
Визначення параметра площі
з умови міцності.
Побудова епюри нормальних напружень від дії зовнішнього навантаження.
2. Урахування недосконалості виготовлення
|
Встановлення ступеня статичної невизначуваності.
Статична сторона задачі. Рівняння статики.
Геометрична сторона задачі. Рівняння сумісності переміщень.
Фізична сторона задачі.
Сумісне рішення рівнянь. Підставимо фізичні рівняння в рівняння сумісності переміщень.
Побудова епюри поздовжніх зусиль.
Перевірка правильності побудови епюри
.
Побудова епюри напружень.