Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Студенческий документ № 040865 из МГВМИ

УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЁТНО?ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ

1. Исходные данные к каждому заданию выбираются студентом согласно индивидуальному варианту. Вариант определяется четырёхзначным числом и выдаётся преподавателем.

2. Приступая к выполнению работы, необходимо полностью выписать условия задачи со своими исходными данными, по которым изобразить в масштабе расчётную схему стержня с указанием всех величин, необходимых для расчёта.

3. Решение должно сопровождаться краткими, последовательными и грамотными, без сокращения слов объяснениями, чёткими рисунками, на которых должны быть показаны все входящие в расчёт величины. Следует избегать многословных пояснений и пересказа учебников.

4. Числовые данные и результаты расчётов должны быть выражены в системе СИ и иметь соответствующие единицы измерения.

5. На схемах необходимо указывать как буквенные обозначения, так и численные значения расчётных величин размеров и нагрузок. На эпюрах указываются численные значения характерных ординат.

6. Задачи целесообразно решать в алгебраическом виде, получая результаты в виде формул. Лишь в конце решения следует подставить в полученные формулы числовые значения физических величин.

7. При вычислении не следует гнаться за большим количеством цифр. "Точность вычислений должна соответствовать точности исходных данных и той практической потребности, для которой вычисления производятся" (академик А.Н. Крылов).

8. Задания выполняются на листах белой писчей бумаги формата А4 (210 х 298 мм). Листы должны иметь поля: слева ? 25 мм, сверху, снизу и справа ? 15 мм. Листы нумеруются.

9. Все текстовые и расчётные листы заданий выполняются с одной стороны чёрными чернилами. Схемы и эпюры вычерчиваются карандашом с помощью линейки в масштабе.

10. Титульный лист каждой работы подписывается стандартным чертёжным шрифтом и содержит следующие надписи: Московский государственный вечерний металлургический институт. Кафедра теоретической механики и сопротивления материалов. Наименование расчётно-графической работы. Номер варианта. Выполнил: студент группы (индекс) фамилия и инициалы. Принял: подпись преподавателя. Москва, текущий календарный год.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 1

"ЦЕНТРАЛЬНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ И СЖАТИЕ"

Для нагруженного внешними силами стального ступенчатого стержня, жёстко заделанного одним концом, требуется:

1. Построить эпюры продольных сил, нормальных напряжений и продольных перемещений по длине стержня.

2. Определить из условия прочности величину допускаемой внешней нагрузки .

3. При найденном значении внешней нагрузки определить величину перемещения свободного концевого сечения стержня.

Принять: см2; см; МПа; МПа.

Схемы нагружения приведены на рис.1, остальные данные приведены в таблице 1.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 1

Цифра варианта Порядковый номер цифры в варианте 1 2 3 4 № схемы 0 I 1,2 -1,0 1,5 3,0 2,0 -4,0 1 II 1,5 -2,5 1,8 -3,0 0,6 2,5 2 III 2,0 1,0 2,5 1,0 1,5 -3,0 3 IV 1,7 -1,5 0,8 2,0 2,3 4,0 4 V 1,4 3,0 2,0 -1,0 1,4 -2,5 5 I 1,8 -2,0 3,0 -2,0 1,2 3,0 6 II 1,3 1,5 0,9 -2,5 3,0 -1,0 7 III 1,9 -1,5 1,6 2,5 0,8 1,0 8 IV 1,6 2,5 2,8 -1,5 1,7 -2,0 9 V 2,2 -1,0 1,7 1,5 2,5 2,0

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 1

Исходные данные:

см2; см; МПа; МПа.

Решение:

1. Изобразим в масштабе расчётную схему стержня (рис. 2) и обозначим на ней характерные сечения 1, 2, 3, 4, 5, 6.

2. С помощью метода сечений для каждого участка стержня, заключённого между соседними характерными сечениями, определим значения продольных сил, нормальных напряжений и абсолютных продольных деформаций.

Участок 1-2 ; ;

.

Участок 2-3 ; ;

.

Участок 3-4 ; ;

.

Участок 4-5 ; ;

.

Рис. 2. Построение эпюр к примеру

Участок 5-6 ; ;

.

3. Определим перемещения характерных сечений стержня

; ; ;

;

; . 4. По полученным результатам строим эпюры.

5. Определяем по эпюре нормальных напряжений величину максимального напряжения и составляем условие прочности:

. 6. Разрешаем условие прочности по знаку равенства и определяем величину допускаемой внешней нагрузки:

. 7. Определяем величину перемещения свободного концевого сечения стержня при найденном значении допускаемой внешней нагрузки:

. ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 2 "КРУЧЕНИЕ"

Для нагруженного внешними скручивающими моментами стального ступенчатого вала круглого поперечного сечения, жёстко заделанного одним концом, требуется:

1. Построить эпюры крутящих моментов, максимальных касательных напряжений и абсолютных углов закручивания.

2. Определить из условия прочности диаметры каждой ступени вала.

3. При найденных значениях диаметров определить угол закручивания свободного концевого сечения вала.

4. Построить эпюру касательных напряжений по диаметру опасного сечения вала.

Принять: кНм; см; МПа; МПа.

Схемы нагружения приведены на рис. 3, остальные данные приведены в таблице 2.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 2

Цифра варианта Порядковый номер цифры в варианте 1 2 3 4 № схемы 0 I 3,0 4,0 2,5 3,0 2,0 1,5 2,0 1 II 2,5 -2,5 1,5 -3,0 1,8 2,5 1,8 2 III 1,5 2,5 3,5 2,0 1,5 3,0 1,5 3 IV 2,0 -1,5 1,8 -2,5 2,3 -4,0 1,3 4 V 1,4 3,0 2,0 -1,0 1,4 -2,5 1,9 5 I 1,8 -2,0 3,0 -2,0 1,2 -3,0 1,1 6 II 2,4 1,5 2,8 -4,0 3,0 -1,0 1.7 7 III 1,0 -3,0 2,6 2,5 2,8 1,0 1,6 8 IV 2,8 2,0 1,6 -1,5 1,0 -2,0 1,4 9 V 1,2 -4,0 1,2 1,5 2,5 2,0 1,2

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 2

Исходные данные:

кНм; см; МПа; МПа; .

Решение: 1. Изобразим в масштабе расчётную схему вала (рис. 4) и обозначим на ней характерные сечения 1, 2, 3, 4.

2. С помощью метода сечений для каждого участка вала, заключённого между соседними характерными сечениями, определим значения крутящих моментов, максимальных касательных напряжений и относительных углов закручивания.

Участок 1-2 ;

;

.

Участок 2-3 ;

;

.

Участок 3-4 ; ;

.

3. Определяем абсолютные углы закручивания характерных сечений вала.

; ;

; .

4. По полученным результатам строим эпюры.

5. Определяем по эпюре касательных напряжений самое большое значение действующего на вал максимального касательного напряжения и составляем условие прочности:

.

6. Разрешаем условие прочности по знаку равенства и определяем величины диаметров каждого участка вала:

7. Определяем угол закручивания свободного концевого сечения вала:

8. Строим эпюру касательных напряжений по диаметру опасного сечения (рис. 5).

ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 3 "ИЗГИБ"

Для нагруженной внешними нагрузками стальной балки на двух опорах требуется:

1. Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. 2. Из условия прочности подобрать два варианта поперечного сечения балки в виде прокатного двутавра и прямоугольника с заданным соотношением высоты h к основанию b.

3. Построить эпюры нормальных напряжений в опасном сечении балки для двутаврового и прямоугольного сечений.

Принять: кН; м; МПа; , .

Схемы нагружения приведены на рис. 6, остальные данные приведены в таблице 3.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 3

Цифра варианта Порядковый номер цифры в варианте 1 2 3 4 № схемы 0 I 2 1,0 1,0 1,5 3,0 2,0 4,0 1 II 3 1,5 2,5 -1,0 2,0 1,6 2,5 2 III 4 2,0 1,5 2,5 1,0 1,5 2,0 3 IV 1 3,0 1,3 -2,5 2,5 2,3 3,0 4 V 2 4,0 3,0 2,0 1,5 1,4 1,5 5 I 3 -2,5 2,0 3,0 0,4 1,0 1,0 6 II 4 -3,5 0,5 -4,0 0,5 3,0 1,8 7 III 1 -1,0 0,8 1,0 0,6 1,8 0,5 8 IV 2 -2,0 2,2 -2,0 0,8 2,7 2,8 9 V 3 -4,0 1,8 4,0 1,7 2,5 3,4

ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 3

Исходные данные:

кН; м; МПа; .

Решение:

1. Изобразим в масштабе расчётную схему балки (рис. 7) и обозначим на ней характерные сечения 1, 2, 3, 4.

2. Определим опорные реакции, составив уравнения равновесия балки.

Проверка:

3. С помощью метода сечений для каждого участка балки, заключённого между соседними характерными сечениями, определим значения поперечных сил и изгибающих моментов.

Участок 1-2 ; .

z = 0 Q = 1,17P M = 0 z = a Q = 0,17P M = 0,67Pa Участок 2-3 ;

. z = 0 Q = 1,17P M = ?1,33Pa z = a Q = ?0,83P M = ?1,66Pa z = 2a Q = ?1,83P M = ?3Pa Участок 3-4 ; .

z = 0 Q = 3P M = 0 z = a Q = 3P M = ?3Pa 4. По полученным результатам строим эпюры.

5. На участке 2-3 эпюра поперечных сил проходит через ноль, следовательно, на эпюре изгибающих моментов должен быть экстремум. Определяем положение сечения, в котором поперечная сила равна нулю:

; z = 0,17a.

Определяем экстремальное значение изгибающего момента на этом участке:

. 6. Определяем по эпюре изгибающих моментов опасное сечение балки, в котором возникает наибольший по абсолютной величине изгибающий момент. Для этого сечения составляем условие прочности.

; . 7. Разрешаем условие прочности по знаку равенства и определяем величину допускаемого осевого момента сопротивления поперечного сечения балки.

. \

8. По стандарту ГОСТ 8239-89 подбираем номер двутавра, осевой момент сопротивления которого близок к допускаемому значению [Wx] = 462 см3.

Двутавр № 30; см3; Aдв= 46,5 см2.

Определим наибольшее нормальное напряжение в опасном сечении для двутавровой балки:

.

9. Определим размеры поперечного сечения балки в виде прямоугольника, у которого высота в три раза больше основания.

Осевой момент сопротивления прямоугольника . h = 3b.

Тогда см3.

Откуда b = 6,8 см; h = 3b = 20,4 см; Aпр= bh =138,7 см2.

10. Так как масса балки пропорциональна площади её поперечного сечения, то можно оценить экономию материала в случае использования двутаврового сечения по сравнению с прямоугольным сечением:

раза. 11. Строим эпюры нормальных напряжений в опасном сечении балки для двутаврового и прямоугольного сечений (рис. 8).

ПРИЛОЖЕНИЕ

Балки двутавровые (по ГОСТ 8239-89)

№ дву-тавра Масса

1 м, кг Размеры, мм A,

см2 Jx, см4 Wx,

см3 ix,

см Sx, см3 Jy,

см4 Wy, см3 iy,

см h b s t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 9,46 100 55 4,5 7,2 12,0 198 39,7 4,06 23,0 17,9 6,49 1,22 12 11,5 120 64 4,8 7,3 14,7 350 58,4 4,88 33,7 27,9 8,72 1,38 14 13,7 140 73 4,9 7,5 17,4 572 81,7 5,73 46,8 41,9 11,5 1,55 16 15,9 160 81 5,0 7,8 20,2 873 109 6,57 62,3 58,6 14,5 1,70 18 18,4 180 90 5,1 8,1 23,4 1290 143 7,42 81,4 82,6 18,4 1,88 18а 19,9 180 100 5,1 8,3 25,4 1430 159 7,51 89,8 114 22,8 2,12 20 21,0 200 100 5,2 8,4 26,8 1840 184 8,28 104 115 23,1 2,07 20a 22,7 200 110 5,2 8,6 28,9 2030 203 8,37 114 155 28,2 2,32 22 24,0 220 110 5,4 8,7 30,6 2550 232 9,13 131 157 28,6 2,27 22a 25,8 220 120 5,4 8,9 32,8 2790 254 9,22 143 206 34,3 2,50 24 27,3 240 115 5,6 9,5 34,8 3460 289 9,97 163 198 34,5 2,37 24a 29,4 240 125 5,6 9,8 37,5 3800 317 10,1 178 260 41,6 2,63 27 31,5 270 125 6,0 9,8 40,2 5010 371 11,2 210 260 41,5 2,54 27a 33,9 270 135 6,0 10,2 43,2 5500 407 11,3 229 337 50,0 2,80 30 36,5 300 135 6,5 10,2 46,5 7080 472 12,3 268 337 49,9 2,69 30a 39,2 300 145 6,5 10,7 49,9 7780 518 12,5 292 436 60,1 2,95 33 42,2 330 140 7,0 11,2 53,8 9840 597 13,5 339 419 59,9 2,79 36 48,6 360 145 7,5 12,3 61,9 13380 743 14,7 423 516 71,1 2,89 40 57,0 400 155 8,3 13,0 72,6 19062 953 16,2 545 667 86,1 3,03 45 66,5 450 160 9,0 14,2 84,7 27696 1231 18,1 708 808 101 3,09 50 78,5 500 170 10 15,2 100 39727 1589 19,9 919 1043 123 3,23 55 92,6 550 180 11 16,5 118 55962 2035 21,8 1181 1356 151 3,39 60 108 600 190 12 17,8 138 76806 2560 23,6 1491 1725 182 3,54

182

183

Показать полностью… https://vk.com/doc-43489270_250010942
644 Кб, 13 декабря 2013 в 17:15 - Россия, Москва, МГВМИ, 2013 г., doc
Рекомендуемые документы в приложении