Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634794)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система

Сопротивление материалов (220,00 руб.)

0   0
Первый авторКрючин Николай Павлович
АвторыКлюев Валерий Васильевич, Титова Оксана Юрьевна
ИздательствоРИЦ СГСХА
Страниц124
ID224304
Аннотация Методическое пособие содержит краткие теоретические положения по изучаемым разделам и примеры решения типовых задач. Методические указания и контрольные задания составлены в соответствии с учебной программой изучения дисциплины «Сопротивление материалов» для студентов специальностей агроинженерного направления.
Кем рекомендованоМетодической комиссией инженерного факультета в качестве методического пособия для студентов высших учебных заведений по специальностям агроинженерного направления
УДК539.417
ББК30.121
Крючин, Н.П. Сопротивление материалов : методические указания и контрольные задания / В.В. Клюев, О.Ю. Титова; Н.П. Крючин .— Самара : РИЦ СГСХА, 2004 .— 124 с. : ил. — URL: https://rucont.ru/efd/224304 (дата обращения: 25.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Сопротивление материалов Методические указания и контрольные задания Рекомендовано методической комиссией инженерного факультета в качестве методического пособия для студентов высших учебных заведений по специальностям агроинженерного направления Кинель 2004 УДК 539.417 К-85 Рецензенты: Фролов Н.В., к.т.н., профессор кафедры МТЖ. <...> Методические указания и контрольные задания составлены в соответствии с учебной программой изучения дисциплины "Сопротивление материалов" для студентов специальностей агроинженерного направления. <...> 54,2 МПа, 1840 108  5,2 103 где τ – касательные напряжения, МПа; Qy - поперечная сила, Н; Sx - статический момент отсеченной части сечения, см3; b - ширина отсеченной части сечения, см; Ix – осевой момент инерции всего сечения, см4. <...> Записать аналитические выражения для нормальной силы (N) по участкам и построить эпюру. <...> На каждом участке определить нормальные напряжения (  ) <...> Расставить все действующие силы на систему и определить степень статической неопределимости. <...> Из условия прочности определить размеры сечения стержней, округлив их по ГОСТу 6636 – 72 (приложение 1). <...> По же данным определить размеры кольцевого сечения вала, считая, что постоянного сечения с соотношением внутреннего диаметра (d) к внешнему равным c= за тем вал <...> Найти из условия прочности и жесткости диаметры вала на разных его участках, приняв допускаемый относительный угол закручивания равным 2 0/м, (   =2 0/м). <...> 4) определить аналитически положение главных осей и главные моменты инерции. <...> Проставить координаты центров тяжести каждого профиля относительно выбранных вспомогательных осей Х и У. <...> Определить положение центра тяжести составного сечения, указав на чертеже его координаты и провести центральные оси. <...> Вычислить значения осевых и центробежного моментов инерции всего сечения относительно центральных осей, пользуясь правилом параллельного переноса осей. <...> Определить положение главных центральных осей и построить <...>
Сопротивление_материалов.pdf
Стр.1
Стр.2
Стр.3
Стр.4
Стр.5
Стр.6
Стр.7
Стр.8
Стр.9
Стр.10
Сопротивление_материалов.pdf
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Департамент кадровой политики и образования ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» Крючин Н.П. Клюев В.В. Титова О.Ю. Сопротивление материалов Методические указания и контрольные задания Рекомендовано методической комиссией инженерного факультета в качестве методического пособия для студентов высших учебных заведений по специальностям агроинженерного направления Кинель 2004
Стр.1
УДК 539.417 К-85 Рецензенты: Фролов Н.В., к.т.н., профессор кафедры МТЖ. Миронов В.М., к.ф-м.н., доцент кафедры физики. Редактор Петрова С.С. Крючин Н.П., Клюев В.В., Титова О.Ю. К-85 Сопротивление материалов. Методические указания и контрольные задания: Методическое пособие. - Кинель, 2004. – 123 с. Методическое пособие содержит краткие теоретические положения по изучаемым разделам и примеры решения типовых задач. Методические указания и контрольные задания составлены в соответствии с учебной программой изучения дисциплины "Сопротивление материалов" для студентов специальностей агроинженерного направления. © Крючин Н.П., Клюев В.В., Титова О.Ю. СГСХА, 2004 2
Стр.2
Введение Сопротивление материалов – наука о методах расчета на прочность, жесткость и устойчивость элементов инженерных конструкций. Методами сопротивления материалов ведутся практические расчеты многих современных конструкций и сооружений. Сопротивление материалов базируется на знаниях, получаемых студентами из курсов математического анализа, физики, теоретической механики, материаловедения. Знания и навыки, получаемые при изучении данной дисциплины, используются в курсе «Детали машин» и во многих специальных дисциплинах. Студенты, изучившие дисциплину, должны знать: расчетные формулы напряжений при различных видах деформации стержня, условия прочности и жесткости; основы теории моментов инерции плоских сечений; основы теории напряженного и деформированного состояния, гипотезы прочности; и уметь определять внутренние силовые факторы с помощь метода сечений при различных видах деформации, определять геометрические характеристики простых и сложных плоских сечений, производить расчеты на прочность и жесткость стержней и стержневых систем при растяжении – сжатии, кручении, изгибе, и сложном нагружении при статическом и динамическом действии нагрузок; расчеты на устойчивость и применять их на практике. Указания к выполнению и выбору варианта задания Число заданий и их объем зависит от программы для данной специальности. Задания выдает ведущий преподаватель на лекциях или на практических занятиях. Номер схемы и варианта задания студент выбирает, пользуясь трехзначным номером (последние три цифры номера зачетной книжки). Под цифрами следует записать шифр, состоящий из трех букв а, б, в. Например, три последние цифры к зачетной книжки 376. 3 7 6 а б в Цифра над буквой указывает, какую строку следует взять в соответствующем столбце таблицы. Расчетно-графическая работа выполняется в отдельной тетради (для заочного отделения) или на отдельных листах формата А–4 с титульным листом установленной формы. Чертежи выполняются карандашом с использованием чертежных инструментов. Перед решением задач следует выписать условие задачи полностью со всеми данными, взятыми из соответствующих таблиц и заданную схему. Нужно обращать постоянное внимание на размерность получаемых результатов и встречающихся величин. Процесс численного и буквенного решения должен сопровождаться краткими, последовательными, грамотными, без сокращения слов, пояснениями и аккуратными схемами и рисунками, выполненными в масштабе, с указанием размеров и других величин. При расчетах необходимо приводить расчетную формулу, затем подставлять соответствующие числа и показывать результат с обязательным обозначением размерности полученного числа. 3
Стр.3
Например:   yQ S x b Ix 184010 5,2 10 50 10 10 104 8  3   6 3 54,2 МПа, где τ – касательные напряжения, МПа; Qy - поперечная сила, Н; Sx - статический момент отсеченной части сечения, см3; b - ширина отсеченной части сечения, см; Ix – осевой момент инерции всего сечения, см4. значащих цифр независимо от запятой, например: xI =28887645 4 Все арифметические вычисления достаточно записать с точностью до трех - четырех м =288·105 4 ус=0,037643 м нужно записать ус=0,037 м. В контрольной работе обязательны ссылки на источники, откуда взяты необходимые величины (ГОСТы, таблицы, формулы, графики и т.д.). Если в таблицах нагрузка имеет отрицательный знак, на рисунке следует исправить её направление на противоположное и в дальнейшем знак «-» при решении задачи не принимать во внимание, если в таблице значение одной из заданных величин равно нулю, в схеме для решения эта величина не принимается в расчет, несмотря на наличие её на чертеже или в исходных данных. ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ 1. Растяжение и сжатие 1.1. Расчет статически определимого ступенчатого бруса Задача №1 Стальной ступенчатый стержень (Рис.1) находится под действием сил. Проверить на прочность стержень и найти перемещение сечения I-I. Данные взять из таблицы 1. 1.1.1. Порядок выполнения работы. Решение производится в следующем порядке: 1. Вычертить брус в масштабе. 2. Записать аналитические выражения для нормальной силы (N) по участкам и построить эпюру. 3. На каждом участке определить нормальные напряжения ( 4. Определить перемещение сечения I-I. № строки 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 № схемы 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 в F1 кН 100 150 170 200 300 250 400 300 420 240 а Исходные данные А F2 кН 200 210 250 350 240 160 180 140 100 300 б 4 см2 2 4 6 8 10 12 10 8 6 4 в l1 м 1 2 4 6 3 5 9 1 2 4 а ) Таблица 1 l2 м 2 6 4 2 5 8 4 3 6 2 б l3 м 3 6 2 2 1 4 5 8 3 1 а м , а  
Стр.4
1 I F2 F1 3 2A I F2 4A F1 I 6 A 2A F2 3A F1 I 7 A 1,5A F2 2A F1 I 4 I F2 F1 2A I 0,5A I F2 F1 5 3A I 2A A 2 2A I 3A A I F2 l2 F1 l1 I l3 8 F2 I A 2A A F1 3A A2 l3 l2 I l1 A2 A2 A2 A2 A I F1 F2 Рис. 1 5 9 l1 l l1 l2 1 1 I l3 A l2 l1 I l3 10 3A I 1,5A F2 l3 l2 I F1 l1 l1 l1 l1 l1 I l2 l1 l2 l3 l1 l2 l3 l1 l2 l3 l1 l2 l3
Стр.5
1.2. Расчет статически неопределимых систем Задача №2 Подобрать сечение стальных стержней, поддерживающих абсолютно жесткий брус, по данным одного из вариантов показанных на рис. 2. Если первый стержень круглого сечения с диаметром d, второй прямоугольного сечения с отношением высоты к ширине равным 2, допускаемые напряжения на растяжение 160 МПа, на сжатие 200 МПа. Данные взять из таблицы № 2. 1.2.1. Порядок выполнения работы 1. Вычертить схему в масштабе. 2. Расставить все действующие силы на систему и определить степень статической неопределимости. 3. Составить уравнения равновесия системы, используя равенство нулю суммы моментов внешних сил относительно шарнирно - неподвижной опоры. 4. Рассмотреть геометрическую сторону задачи, изобразив систему в деформированном состоянии. Записать соотношения между перемещениями стержней 1 и 2. 5. Рассмотреть физическую сторону задачи, выразив по закону Гука деформации стержней через действующие в них усилия N. 6. Решить совместно уравнения статики и перемещений. 7. Из условия прочности определить размеры сечения стержней, округлив их по ГОСТу 6636 – 72 (приложение 1). № строки 0 1 2 3 4 № схемы 10 1 2 3 4 в F кН 20 25 30 35 40 а 1 2А 1 А 2 b a F a b a а м 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 б b м 2,0 1,9 1,8 1,7 1,6 в Исходные данные № l м 1 2 4 2 3 а строки 5 6 7 8 9 № схемы 5 6 7 8 9 в F кН 45 50 55 60 65 а А 2 2 1 2А F a а м 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 б b b м Таблица 2 l 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 в м 3 2 4 2 1 а 6 2l 2l l b
Стр.6
3 А 1 2 2А b 6 F А 2 А b a 1 a 2 a F a F a a 7 2А 2 1 a b А А 2А 1 b a a 2А 2 F b 4 А 1 5 2 А 2 b 8 F 2 a a А 1 a F 9 2А 2 b a a Рис. 2 2. Кручение Задача №3 К стальному валу (рис.3), лежащему в подшипниках, приложены в заданных сечениях скручивающие моменты. Определить из условия прочности и жесткости диаметры отдельных его участков и округлить их по ГОСТу 6636-72 (приложение 1) в большую сторону. 7 b a a F А 1 F 10 2А 1 А 2 l l а 2l l 2l l 2l 2l 2l а l 2l l
Стр.7
Построить эпюру абсолютных углов закручивания, приняв при этом за неподвижное сечение, то сечение, где приложен ведущий момент (а=0,5м). По тем же данным определить размеры кольцевого сечения вала, считая, что вал постоянного сечения с соотношением внутреннего диаметра (d) к внешнему (D) равным c= D d =0,8. Данные взять в таблице 3. 2.1. Порядок выполнения работы 1. Вычертить схему в масштабе. 2. Вычислить, пренебрегая трением в подшипниках, мощность на ведущем шкиве. 3. Определить крутящие моменты в сечениях. 4. Построить эпюру крутящих моментов. 5. Найти из условия прочности и жесткости диаметры вала на разных его участках, приняв допускаемый относительный угол закручивания равным 2 0/м, (   =2 0/м). 6. Показать эскиз ступенчатого вала с обозначением диаметров и длин отдельных участков. 7. Построить эпюру углов закручивания для вала круглого сечения, приняв в расчете максимальное значение диаметра (D). 8. Определить размеры кольцевого сечения вала. 9. Сравнить вес обоих валов и сделать вывод. а 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 - В - 3 2 В - 2 2 - 1 2 В 2 3 - В 1 2а В 1 В - 3 - В 1 2 В Рис. 3 0,5а 3 3 2 1 2 В - 3 1 - 1,5а - В 3 3 1 1 1 2 3 3 8 
Стр.8
Таблица 3 № строки 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 № схемы 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 в Р1 кВт 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 а Исходные данные Р2 Р3 кВт 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 б кВт 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 б n об/мин 1000 100 200 300 400 500 600 700 800 900 а 3. Геометрические характеристики плоских сечений Задача №4 Для заданного сечения (рис.4) определить аналитически положение главных осей и главные моменты инерции. Данные взять из таблицы 4. Таблица 4 № строки 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 № схемы 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 в Исходные данные Номер двутавра 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 а Размеры уголка 70 70 7 80 80 8 90 90 9 100  110  50 50 5 55 55 5 40 40 4 63 63 6 75 75 7 б 3.1. Порядок выполнения работы 1. Вычертить сечение в масштабе М 1:2. 2. Из таблиц сортамента (приложение 4,5,6,7) выписать необходимые для решения задачи геометрические характеристики. 3. Проставить все необходимые размеры в буквах. 4. Проставить координаты центров тяжести каждого профиля относительно выбранных вспомогательных осей Х и У. 5. Определить положение центра тяжести составного сечения, указав на чертеже его координаты и провести центральные оси. 9 100 10 110 10 Номер швеллера 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 в   МПа 100 110 120 130 120 110 100 70 80 90 в 
Стр.9
6. Проставить на чертеже расстояния между соответствующими центральными осями каждого профиля и центральными осями всего составного сечения. 7. Вычислить значения осевых и центробежного моментов инерции всего сечения относительно центральных осей, пользуясь правилом параллельного переноса осей. 8. Определить положение главных центральных осей и построить их на чертеже. 9. Вычислить главные центральные моменты инерции сечения. 1 2 3 4 4 5 6 7 8 9 10 Рис. 4 10
Стр.10