
- •Вопросы по сопромату
- •1. Виды нагружения. Напряжение, основные понятия. Реальный объект.
- •2. Напряжение и деформированное состояние, свойства (характеристики) материала.
- •3. Метод сечения, виды внутренних силовых факторов.
- •4. Растяжение. Основные понятия, допущения и зависимости.
- •5. Растяжение, закон Гука. Основные понятия и зависимости, влияние на абсолютное удлинение стержня.
- •6. Механические характеристики материала. Диаграмма растяжения.
- •7. Деформации при растяжении (продольные, поперечные, коэффициент Пуассона).
- •8. Растяжение. Напряжение на наклонной поверхности стержня.
- •9. Кручение, основные понятия, правило знаков.
- •10. Кручение. Напряжение и деформация.
- •11. Изгиб. Основные понятия (допущения, чистый, поперечный). Виды опор.
- •12. Изгиб. Напряжение и деформация.
- •13. Изгиб. Правило Верещагина.
- •14. Сдвиг. Основные понятия, напряжения и зависимости. Расчет на срез.
- •15. Смятие. Основные понятия, напряжения и зависимости. Расчет.
- •16. Основы теории напряжения и деформации состояний, все понятия и положения.
- •17. Обобщенный закон Гука. Деформация при плоском и объемном напряжении состояния.
- •18. Изменение объема при объемном напряженном состоянии. Обобщенный закон Гука.
- •19. Теории предельных состояний. Общие понятия и назначение. 1, 2, 3 теории.
- •20. Теории предельных состояний. Общие понятия и назначение. 4, 5 теории.
- •21. Сложное сопротивление. Общие понятия и назначение. Косой изгиб. Изгиб с растяжением.
- •22. Сложное сопротивление. Общие понятия и назначение. Косой изгиб. Изгиб с кручением.
- •23. Усталостная прочность. Общие понятия и назначение. Параметры циклов нагружения.
- •24. Усталостная прочность. Общие понятия и назначение. Предел выносливости при симметрическом цикле.
- •25. Усталость. Факторы, влияющие на предел усталости. Общие понятия и назначение
- •26.Усталость. Общие понятия и назначение. Расчет на прочность при переменных напряжениях.
- •Вопросы по прикладной механике.
- •1.Реальный объект и его схема. Схематизация свойств материала, формы элементов конструкций нагрузок.
- •2. Внешние и внутренние силы. Применение метода сечения для определения внутренних сил и напряжений.
- •3. Понятие о напряжениях, деформациях и перемещениях. Нормальные и касательные напряжения. Вектор полного перемещения. Линейная и угловая деформация.
- •4. Растяжение и сжатие. Определение внутренних сил. Напряжение в поперечных и наклонных сечениях.
- •5. Продольная и поперечная деформация при растяжении и сжатии: Коэффициент Пуассона. Закон Гука при растяжении. Потенциальная энергия деформации.
- •6. Экспериментальное изучение свойств материалов при растяжении и сжатии. Диаграмма растяжения. Основные характеристики материалов (механические).
- •7. Расчет на прочность при растяжении и сжатии. Допускаемое напряжение и коэффициент запаса.
- •8. Чистый сдвиг. Напряжение и деформация при сдвиге.
- •9. Кручение бруса круглого поперечного сечения. Напряжение и деформация при кручении. Определение максимальных касательных напряжений.
- •10. Геометрические характеристики брусьев круглого поперечного сечения при кручении. Потенциальная энергия деформации при кручении.
- •11. Расчет валов на прочность и жесткость при кручении.
- •12. Моменты инерции сечения. Вычисление моментов инерции брусьев прямоугольного и круглого сечений.
- •13. Изгиб брусьев. Внутренние силовые факторы в поперечных сечениях бруса и их эпюры. Дифференциальные зависимости при изгибе.
- •14. Примеры элементов конструкций, работающих на изгиб. Типы опор и определение опорных реакций.
- •15. Расчет на прочность при изгибе.
- •16. Напряжение в брусе при поперечном изгибе.
- •17. Аналитический метод определения перемещений в балках при изгибе. Дифференциальное уравнение упругой линии. Вычисление прогибов и углов поворотов сечений.
- •18. Потенциальная энергия бруса в общем случае нагружения.
- •19. Определение перемещения бруса случаем Верещагина.
- •20. Напряженное состояние в точках тела. Главные площадки и главные напряжения. Виды напряженного состояния.
- •22. Теории (гипотезы) прочности и их назначение. Понятие об эквивалентных напряжениях. Содержание и области применения теории прочности.
- •23. Сложное сопротивление бруса. Расчеты на прочность при косом изгибе.
- •28. Местные напряжения. Концентрация напряжения.
- •29. Контакные напряжения. Формула Герца для сжатых цилиндров.
- •30. Устойчивость.
- •Вопросы по деталям машин.
- •1. Основные критерии работоспособности и расчета деталей машин: прочность, жесткость, износостойкость, теплостойкость, виброустойчивость.
- •2. Сварные соединения. Область применения. Конструкции сварных соединений.
- •3. Расчет на прочность сварного соединения встык.
- •4. Расчет на прочность сварного соединения внахлестку лобового, флангового, комбинированного швов.
- •5. Шпоночные соединения. Общие сведения и область применения. Расчет на прочность.
- •6. Шлицевые соединения. Конструкция, классификация и область применения.
- •7. Расчет на прочность шлицевых соединений.
- •8. Резьбовое соединение. Основные геометрические параметры резьбы. Классификация резьб по форме профиля, число ходов, направления винтовой линии. Назначение.
- •9. Основные типы резьбовых соединений.
- •10. Теория винтовой пары. Зависимость между моментом завинчивания и осевой силы винта.
- •11. Расчет витков резьбы на срез и смятие.
- •12. Расчет на прочность резьбы и стержня винта при нагружении резьбового соединения осевой растягивающей силе.
- •14. Расчет на прочность стержня винта при нагружении резьбового соединения поперечной нагрузкой (болт поставлен с зазором).
- •15. Механические передачи. Назначения и классификация. Основные кинематические и силовые соотношения передачи.
- •16. Фрикционные передачи, принцип работы. Кинематические силовые зависимости.
- •17. Основные типы вариаторов. Диапазон регулирования в простых и сдвоенных вариаторах.
- •18. Упругое и геометрическое скольжение во фрикционных передачах. Расчет на прочность.
- •19. Ременные передачи. Общие преимущества и недостатки. Область применения. Классификация. Основные типы материалов и конструкция ремней.
- •20. Зубчатые передачи. Оценка и применение. Основные сведения из теории эвольвентного зацепления (эвольвента и её свойства, понятие об основном законе зацепления).
- •21. Основные геометрические параметры прямозубых цилиндрических колес.
- •22. Виды разрушений зубьев. Критерии работоспособности и расчетов зубчатых передач.
- •23. Силы, действующие в зацеплении цилиндрической прямозубой передачи.
- •24. Расчет на прочность зубьев цилиндрических прямозубых передач по контактным напряжениям.
- •25. Расчет зубьев прямозубых цилиндрических колес на изгиб.
- •26. Основные геометрические параметры косозубых цилиндрических колес.
- •27. Силы, действующие в зацеплении цилиндрической косозубой передаче.
- •28. Особенности расчета на прочность цилиндрической косозубой передачи по контактным напряжениям.
- •29. Особенности расчета на прочность цилиндрической косозубой передачи по напряжениям изгиба.
- •30. Материалы зубчатых колес. Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений.
- •31. Расчетная нагрузка. Коэффициент концентрации и динамичности нагрузки.
- •32. Валы и оси. Общие сведения.
- •33. Проектный расчет валов.
- •34. Проверочный расчет валов на усталостную прочность.
- •35. Подшипники качения. Общие сведения и классификация.
- •36. Конструкция подшипников качения (шариковый радиальный однорядный и радиально-упорный, радиальный роликовый с короткими цилиндрическими роликами и радиально-упорный конический, шариковый упорный).
- •37. Характер, причины разрушения и критерии расчета подшипников качения.
- •38. Расчет подшипников качения на долговечность.
- •39. Особенности расчета радиально-упорных подшипников.
- •40. Порядок подбора подшипников качения.
9. Кручение бруса круглого поперечного сечения. Напряжение и деформация при кручении. Определение максимальных касательных напряжений.
Кручение – такой вид нагружения, когда в попереч.сечениях бруса возникает только крутящий момент. Рассмотрим консольный брус, на который действует вращающий момент Т. Допущения: поперечное сечение плоское остается таким и после деформации; поперечное сечение было и остается перпендикулярным; расстояние между рассматриваемыми сечениями остается постоянным; радиус круглого поперечного сечения – постоянный.
Для
фиксации положения всех точек проводят
риску. Начинаем нагружать. а1 – новое
положение после кручения, γ – угол
сдвига, φ – полный угол закручивания.
Всё основано на малых деформациях.
Рассмотрим элементарный участок брусаdx.
Деформация, приходящаяся на ед. длины
(относительный угол закручивания):
φ0=dφ/dx.
Из треугольников b1a1a2
и a1a20:
a1a2=γ·dx=r·dφ;
γ=r·dφ/dx=rφ0.Из
закона Гука: τ=Gγ.
Закон Гука
для сдвига:
τ=Grφ0.
Мax
напряжение возникает на максимально
удаленных слоях поперечного сечения
(эпюра тау). τρ=Gρφ0(1).
Поэтому делают пустотелые конструкции,
т.к. сердцевина не работает.
Установим связь между крутящим моментом Мк, деформацией φ0 и касательным напряжением τ: относительно т.О dМк=τ·dS·ρ=Gφ0ρdSρ= Gφ0ρ2dS; Мк=Gφ0(S)∫ρ2dS. Момент инерции сечения полярный: Ip=(S)∫ρ2dS. Мк=Gφ0Ip(2), φ0=Мк/GIp, где GIp – жесткость поперечного сечения при кручении. Полный угол закручивания: φ=Мкl/GIp. (1)->(2) Мк=G(τρ/Gρ)Ip, τmax=Мкr/Ip, где Ip/rmax=Wp=πd3/16 – полярный момент сопротивления поперечного сечения. Условие прочности при кручении: τmax≤ [τ].
10. Геометрические характеристики брусьев круглого поперечного сечения при кручении. Потенциальная энергия деформации при кручении.
Кручение
– такой вид нагружения, когда в
попереч.сечениях бруса возникает только
крутящий момент. Относит. угол закручивания:
φ0=dφ/dx,
φ0=Мк/GIp,
где GIp
– жесткость попереч. сечения при
кручении. γ=r·dφ/dx=rφ0.
Полный угол
закручивания: φ=Мкl/GIp.
Ip=(S)∫ρ2dS.
Wp=Ip/rmax=πd3/16.
Рассм.участок закруч.стержня длиной
dz.
Энергия, накопленная в этом элементе,
= работе моментов Мк, приложенных по
торцам: dU=0,5Мкdφ,
где dφ
– взаимный угол поворота сечений.
dφ=Mkdz/GIp
-> dU=M2kdz/2GIp.
11. Расчет валов на прочность и жесткость при кручении.
Кручение – такой вид нагружения, когда в попереч.сечениях бруса возникает только крутящий момент. Условие прочности при кручении: τmax=Мк/Wp ≤ [τ], где Wp=Ip/rmax=πd3/16 – полярный момент сопротивления поперечного сечения, [τ]=τz/n – доп. касат. напряжение, n – коэфф. запаса. τmax=σ/2. Из условий прочности на кручение определяем min диаметр вала: d≥(3)√(Мк/0,2[τ]), где [τ]=10…20 МПа. Расчет на жесткость: φ=Мkili/GIp≤[φ], где φ - угол закручивания вала (рад); Мк – крутящий момент; G - модуль упругости II рода, характ. жесткость при кручении; l – длина закручиваемого участка вала; Ip=πd4/32 - полярный момент инерции сечения вала. Если вал ступенчатый и нагружен несколькими Мк, то угол φ определяют по участкам и затем суммируют.