Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовая работа - Расчет на прочность.doc
Скачиваний:
181
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
9.9 Mб
Скачать

1.2.2. Построение эпюры напряжений.

Нормальные напряжения (z) распределяются равномерно по сечению:

где N(z) – продольная сила, A(z) – площадь поперечного сечения.

Для определения положения опасного сечения стержня, в котором возникают максимальные напряжения, определим напряжения в долях 1/А0.

Участок АВ (0z1l2), нормальные напряжения

На участке ВС (l1z22l2):

Участок СD (0z3l3):

По полученным данным строим эпюру ЭА0 (рис. 1.3 в).

1.2.3. Расчет на прочность. Подбор сечения.

По эпюре напряжений видно, что опасным является сечение В

Условие прочности при растяжении-сжатии имеет вид:

где [] – допускаемое напряжение, которое определено выше для материала Ст30 и равно []=563,8 Мпа.

Тогда условие прочности примет вид

откуда А0:

Определим напряжения, действующие в сечениях при выбранном значении А0.

Участок АВ:

Участок ВС:

Участок CD:

По полученным данным строим эпюру действующих в стержне нормальных напряжений Э(рис. 1.3 г).

1.3. Расчет на жесткость стержня постоянного сечения.

Для стержня из стали 30Х, площадью поперечного сечения А=8см2, представленного на рис. 1.5, необходимо построить эпюры продольных сил и осевых перемещений, выполнить расчет на жесткость.

1.3.1. Построение эпюр продольных сил и перемещений.

Построение эпюры продольных сил. Направим вдоль оси стержня ось z(рис.1.5). Составим уравнение равновесия системы:

Разобьем стержень на 3 участка АВ, ВС и CD, проведем на каждом из них произвольные сечения 1-1, 2-2, 3-3 с заданными координатами этих сеченийz1,z2,z3.

Участок АВ (0z1l1):

Участок ВС (0z2l2):

На участке DC (0z3l3) отбросим левую часть, ее действие заменим продольной силойN3:

По полученным данным строим эпюру ЭN(рис. 1.5).

Построение эпюры перемещений. Запишем уравнения для перемещений w(z) сечений, считая площади сечений известными:

где w0– перемещение в начале участка, определяемое начальными условиями;l(z) – удлинение участка (абсолютная деформация участка стержня).

Если продольная сила N(z) зависит от координат сеченияz, то:

Для стали 30Х Е=2*105МПа. В расчетах примем жесткость сечения при растяжении-сжатии ЕА=2*105*8*102=16*107 Н=16*104 кН.

Рассмотрим участок АВ (0z1l1):

Функция w(z1) – квадратичная парабола. Так как в сечении А – заделка, тоw0=0 иw1=0,0026мм. Так как в пределах участка АВ продольная силаN1не меняет знака, то парабола в пределах участка не имеет экстремума.

Участок ВС (0z2l2):

Функция w(z2) – квадратичная парабола. Так как в пределах участка ВС продольная силаN2не меняет знака, то парабола в пределах участка не имеет экстремума.

На участке DC (0z3l3):

Функция w(z1) – линейная.

По полученным данным строим эпюру Эw(рис. 1.5).

1.3.2. Расчет на жесткость.

Условие жесткости при растяжении-сжатии

где L– удлинение стержня, [l] – допускаемое удлинение. В данном случае условие жесткости должно выполняться для участкаCD:

Величина [l]=0,001Lпринимается в долях от суммарной длиныL,

Запишем условие жесткости:

Условие жесткости выполняется.

1.4. Расчет на прочность статически неопределимой стержневой системы при растяжении – сжатии.

Стержневая система, состоящая из жесткого стержня АЕ и двух других стержней ВС и ВК, нагружена силой Р=35кН (рис 1.6). Определить коэффициент запаса прочности стержневой системы, если=450,l1=0,6м,l2=0,3м,l3=0,6м, А=800мм2,k=1,2, материал – сталь 30Х с пределом текучестит=845,7МПа.

При известной площади сечения выполняется проверочный расчет на прочность по напряжениям. Величина фактического коэффициента запаса гдепред – предельное значение напряжения для заданного материала.max– максимальное рабочее напряжение, возникающее в заданной стержневой системе от приложенных нагрузок. Сталь 30Х пластичный материал, тогдапред=т, следовательноn=т/max.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.