Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Топ:
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2017-10-10 | 2166 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Практическое занятие 3
Расчет на прочность при растяжении и сжатии
К выполнению задания необходимо приступить после изучения темы 2.2. «Растяжение и сжатие».
Цель: научиться выполнять расчеты на прочность при растяжении (сжатии).Строить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса. Определить перемещение свободного конца бруса.
Краткие теоретические сведения
Расчеты на прочность при растяжении и сжатии
Расчеты на прочность ведутся по условиям прочности - неравенствам, выполнение которых гарантирует прочность детали при данных условиях.
Для обеспечения прочности расчетное напряжение не должно превышать допускаемого напряжения:
Расчетное напряжение σ зависит от нагрузки и размеров поперечного сечения, допускаемое только от материала детали и условий работы.
Существуют три вида расчета на прочность.
1. Проектировочный расчет - задана расчетная схема и нагрузки; материал или размеры детали подбираются:
- определение размеров поперечного сечения:
- подбор материала
по величине σ пред можно подобрать марку материала.
2. Проверочный расчет - известны нагрузки, материал, размеры детали; необходимо проверить, обеспечена ли прочность.
Проверяется неравенство
3. Определение нагрузочной способности (максимальной нагрузки): [N] = [σ]A.
АЛГОРИТМ ВЫПОЛНЕНИЯ
1.Определить нагрузку на стержни. Рассмотрим равновесие точки В, определим реакции стержней. По пятой аксиоме статистики (закону действия и противодействия) реакция стержня численно равна нагрузке на стержень.
Наносим реакции связей.
3.Выбираем систему координат так, чтобы одна из осей координат совпала с неизвестной силой.
|
Составляем систему уравнений равновесия
Решаем систему уравнений и определяем реакции стержней
6.Определяем потребную площадь поперечного сечения стержней из условий прочности где N - продольная сила; А - площадь поперечного сечения
7. Определяем удлинение стержней
Е - модуль упругости; l - начальная длина стержня.
8. Определяем коэффициент запаса прочности
[ s ] - допускаемый запас прочности.
Условие прочности при растяжении и сжатии:
Пример 1. Груз закреплен на стержнях и находится в равновесии (рис. П6.1). Материал стержней - сталь, допускаемое напряжение 160 МПа. Вес груза 100 кН. Длина стержней: первого - 2 м, второго - 1 м. Определить размеры поперечного сечения и удлинение стержней. Форма поперечного сечения - круг.
Решение
1. Определить нагрузку на стержни. Рассмотрим равновесие точки В, определим реакции стержней. По пятой аксиоме статистики (закону действия и противодействия) реакция стержня численно равна нагрузке на стержень.
Наносим реакции связей, действующих в точке В. Освобождаем точку В от связей (рис. П6.1).
Выбираем систему координат так, чтобы одна из осей координат совпала с неизвестной силой (рис. П6.1б).
Составим систему уравнений равновесия для точки В:
Решаем систему уравнений и определяем реакции стержней.
Направление реакций выбрано верно. Оба стержня сжаты. Нагрузки на стержни: F1 = 57,4 кН; F2 = 115,5 кН.
2. Определяем потребную площадь поперечного сечения стержней из условий прочности.
Условие прочности на сжатие: σ = N/А ≤ [ σ ], откуда
Стержень 1 (N 1 = А l):
Для круга
Стержень 2 (N 2 = F 2):
Полученные диаметры округляем: d 1 = 25 мм, d 2 = 32 мм.
3. Определяем удлинение стержней
Укорочение стержня 1:
Укорочение стержня 2:
Задание 1. Построить эпюры продольных сил и нормальных напряжений по длине бруса. Определить перемещение свободного конца бруса. Двухступенчатый стальной брус нагружен силами F 1, F 2; F 3. Площади поперечных сечений А 1 и А 2. Принять Е = 2 . 105 H/мм2.
|
Данные взять из таблицы 4, схема 4.
Таблица 4
Параметр | Вариант | |||||||||
F 1, кН | ||||||||||
F 2, кН | ||||||||||
F 3, кН | ||||||||||
A 1, см | 1,8 | 1,6 | 1,0 | 2,0 | 1,2 | 0,9 | 1,9 | 2,8 | 2,1 | 1,9 |
A 2, см2 | 3,2 | 2,4 | 1,5 | 2,5 | 2,8 | 1,7 | 2,6 | 3,4 | 2,9 | 2,4 |
a, м | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,4 | 0,3 | 0,2 | 0,5 | 0,6 |
Схема 4
Вариант 1-5 | Вариант 6-10 |
Вариант 7-15 | Вариант 15-20 |
Вариант 21-25 | Вариант 25-30 |
Задание 2. Балка АВ, на которую действуют указанные нагрузки, удерживается в равновесии тягой ВС. Определить размеры поперечного сечения тяги для двух случаев: 1) сечение - круг; 2) сечение - уголок равнополочный по ГОСТ 8509-86. Принять [ σ ] = 160 МПа. Собственный вес конструкции не учитывать. Данные взять из таблицы 5, схема 5.
Таблица 5
Параметр | ||||||||||
F, кН | ||||||||||
m, кН . м | ||||||||||
q, кН/м |
Схема 5
вариант 1 - 5 | Вариант 6 - 10 |
вариант 11 - 15 | вариант 16- 20 |
вариант 21 - 25 | вариант 26 - 30 |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ПЗ |
Разраб. |
Провер. |
Лит. |
Листов |
Оборудование (приборы, материалы, дидактическое обеспечение)_________________________________________________________
Компьютерная программа (если используется): Наименование программы_______________________________________________________
Дано: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Определить:_________________________________________________________
Решение:
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ПЗ |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ПЗ |
1. Что такое центральное растяжение и сжатие?_____________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
|
2. Что понимается под продольной силой в брусе, и каким способом она определяется?___________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Какое правило знаков принято при определении продольной силы? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Какова размерность продольной силы?___________________________________________
5. Как строится эпюра продольной силы и с какой целью? ______________________
______________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
6. Что такое эпюра продольной силы? ________________________________________
_______________________________________________________________________________________
7. Что такое напряжение? Чем определяется знак напряжения? __________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
8. Напишите условие прочности при растяжении или сжатии.____________________
________________________________________________________________________
9. Что называется абсолютной (полной) продольной деформацией? Напишите формулу абсолютной деформации._______________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
10. Как формулируется закон Гука? Напишите формулы, выражающие закон Гука, для относительной продольной деформации бруса._______________________________
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I»
(ФГБОУ ВПО ПГУПС)
ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ФИЛИАЛ
Практическое занятие 4
|
|
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!