Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
docx

Студенческий документ № 043116 из НИТУ МИСиС

Старооскольский технологический институт им. А.А.Угарова (филиал) федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"

Лабораторная работа №3

по САПР и АСУ

на тему: "Создание составных и тонкостенных сечений стержневых элементов"

Выполнил: студент гр. ПГС- - Д

Проверил:

Ермаков В.В.

г. Старый Оскол 2012 г.

Цель работы: рассчитать металлическую плоскую раму, предварительно смоделировав нестандартные составные сечения и тонкостенные сечения стержней ригеля и стоек.

Исходные данные

Рисунок 1. Схема плоской рамы

l1=3 м; l2=2 м; h=2 м

Снеговой район II - 80 кг/м2

Ветровой район II - 0.23 кПа

Нагрузка от покрытий 40 кг/м2

Шаг рам 6 м

Сечение стойки плоской рамы Сечение ригеля плоской рамы

Рисунок 2. Составное сечение Рисунок 3. Тонкостенное сечение

Геометрические характеристики составного сечения

Таблица 1.

Х А Р А К Т Е Р И С Т И К И С Е Ч Е Н И Я Наименование Обозначение Значение Ед.изм. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: Модуль упругости материала E 2.0594e+008 кН/м2 Коэффициент Пуассона материала v 0.3 Модуль сдвига материала G 7.92077e+007 кН/м2 Плотность материала Ro 76.9822 кН/м3 Наименование Обозначение Значение Ед.изм. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: Координаты центра тяжести в системе координат UoOoVo: Uoc -32.75 см Voc -13.4831 см Площадь F 18.0196 см2 Момент инерции относительно оси U Iu 481.952 см4 Момент инерции относительно оси V Iv 70.6029 см4 Центробежный момент инерции в системе координат UOV Iuv 1.80188e-005 см4 Габаритная ширина сечения b 6.5 см Габаритная высота сечения h 15.36 см Периметр внешнего контура Pext 62.08 см Периметр внутренних контуров Pint 0 см Угол поворота главных осей инерции Fi 0 ° Главный момент инерции относительно оси Y Iy 481.952 см4 Статический момент полусечения относительно оси Y Sy 41.2249 см3 Момент сопротивления изгибу относительно оси Y (Z+) Wy+ 54.5003 см3 Момент сопротивления изгибу относительно оси Y (Z-) Wy- 73.9544 см3 Главный радиус инерции относительно оси Y Ry 5.17165 см Интеграл по площади integral[z·(y^2+z^2)/Iy·dF] Yi 1.58736e-006 см Максимальная абсцисса ядрового расстояния Y+ 1.20557 см Минимальная абсцисса ядрового расстояния Y- 1.20557 см Главный момент инерции относительно оси Z Iz 70.6029 см4 Статический момент полусечения относительно оси Z Sz 14.3121 см3 Момент сопротивления изгибу относительно оси Z (Y+) Wz+ 21.724 см3 Момент сопротивления изгибу относительно оси Z (Y-) Wz- 21.724 см3 Главный радиус инерции относительно оси Z Rz 1.97942 см Интеграл по площади integral[y·(y^2+z^2)/Iz·dF] Zi 3.35251 см Максимальная ордината ядрового расстояния Z+ 4.10411 см Минимальная ордината ядрового расстояния Z- 3.0245 см КРУТИЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: Координаты центра кручения в системе координат YOZ: Yt 0 см Zt 0 см Момент инерции на кручение It 3.22776 см4 Секториальный момент инерции Iw 1064.13 см6 Момент сопротивления кручению Wt 2.91317 см3 Секториальный момент сопротивления Ww 37.723 см4 СДВИГОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: Координаты центра сдвига в системе координат YOZ: Ys 0 см Zs -0.00921096 см Сдвиговая площадь относительно оси Y Fy 6.11369 см2 Сдвиговая площадь относительно оси Z Fz 5.26345 см2 Момент сопротивления сдвигу относительно оси Y WQy 4.47976 см2 Момент сопротивления сдвигу относительно оси Z WQz 4.17002 см2 ПЛАСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: Координаты точки пересечения нейтральных осей в системе координат YOZ: Ypl 0 см Zpl -2.63188 см Пластический момент сопротивления относительно оси Y' Wy,pl 71.7986 см3 Пластический момент сопротивления относительно оси Z' Wz,pl 28.6241 см3 ЖЕСТКОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: Осевая жесткость EF 371096 кН Изгибная жесткость относительно оси Y EIy 992.532 кН·м2 Изгибная жесткость относительно оси Z EIz 145.4 кН·м2 Жесткость на кручение GIt 2.55663 кН·м2 Секториальная жесткость EIw 0.219148 кН·м4 Сдвиговая жесткость относительно оси Y GFy 48425.1 кН Сдвиговая жесткость относительно оси Z GFz 41690.6 кН Погонная масса g 0.138719 кН/м

Геометрические характеристики тонкостенного сечения

Таблица 2.

Основные характеристики A 1.00 см2 - площадь поперечного сечения Iy1 3.48 см4 - момент инерции относительно главной центральной оси Y1 Iz1 1.05 см4 - момент инерции относительно главной центральной оси Z1 Sy1 0.85 см3 - статический момент инерции полусечения относительно главной центральной оси Y1 Sz1 0.48 см3 - статический момент инерции полусечения относительно главной центральной оси Z1 Wy1, min 1.39 см3 - минимальный момент сопротивления сечения относительно главной центральной оси Y1 Wz1, min 0.78 см3 - минимальный момент сопротивления сечения относительно главной центральной оси Z1 ? o 0.00 o - угол поворота системы главных центральных осей координат Y1--Z1 относительно осей исходной системы координат yo 1.16 см - абсцисса центра тяжести в исходной системе координат zo 2.50 см - ордината центра тяжести в исходной системе координат

Вспомогательные и производные характеристики iy1 1.87 см - радиус инерции относительно главной центральной оси Y1 iz1 1.03 см - радиус инерции относительно главной центральной оси Z1 y1, max 1.34 см - максимальное значение абсциссы в системе главных центральных осей координат Y1--Z1 z1, max 2.50 см - максимальное значение ординаты в системе главных центральных осей координат Y1--Z1 y1, min -1.16 см - минимальное значение абсциссы в системе главных центральных осей координат Y1--Z1 z1, min -2.50 см - минимальное значение ординаты в системе главных центральных осей координат Y1--Z1 Iyc zc 0.00 см4 - центробежный момент инерции относительно системы центральных осей координат Yc--Zc Iyc 3.48 см4 - момент инерции относительно центральной оси Yc Izc 1.05 см4 - момент инерции относительно центральной оси Zc Wyc, min 1.39 см3 - минимальный момент сопротивления сечения относительно центральной оси Yc Wzc, min 0.78 см3 - минимальный момент сопротивления сечения относительно центральной оси Zc

Крутильно-секториальные характеристики Jt 0.00 см4 - момент инерции при кручении Jw 16.27 см6 - секториальный момент инерции yt -3.00 см - абсцисса центра кручения в системе главных центральных осей координат Y1--Z1 zt 0.00 см - ордината центра кручения в системе главных центральных осей координат Y1--Z1 A wy1 0.23 см2 - сдвиговая площадь вдоль главной оси Y1 A wz1 0.21 см2 - сдвиговая площадь вдоль главной оси Z1

Моделирование схемы

Рисунок 4. Номера элементов и типы жесткостей

Жесткости элементов

Таблица 3

Результаты расчетов

РСУ в стойке

Таблица 4

РСУ в ригеле

Таблица 5

Эпюры напряжений в стойке

Сочетание 1.

Рисунок 5. Эпюра нормальных напряжений ?х, МПа

Сочетание 2

Рисунок 6. Эпюра нормальных напряжений ?х, МПа

Эпюры напряжений в ригеле

Сочетание 1. Сочетание 2.

Рисунок 7. Эпюра нормальных Рисунок 8. Эпюра нормальных

напряжений ?х, МПа напряжений ?х, МПа

Вывод: по результатам расчета на прочность, максимальные нормальные напряжения в стойке составили 57 МПа, по результатам расчета на прочность, максимальные нормальные напряжения в ригеле составили 62,67 МПа.

Показать полностью…
297 Кб, 10 февраля 2013 в 16:10 - Россия, Москва, НИТУ МИСиС, 2013 г., docx
Рекомендуемые документы в приложении