Геометрические характеристики сечений Задания на выполнение курсовых работ по сопротивлению материалов Техническая механика Понятие о трении Сопротивление усталости

Решение типовых задач по курсу сопротивления материалов Лабораторные работы

Задания на выполнение курсовых работ по сопротивлению материалов

Курсовая работа № 1

Расчет статически неопределимого стержня на растяжение-сжатие

Содержание задания.

Для статически неопределимого стержня кусочно-переменного сечения, жестко защемленного с двух концов и загруженного сосредоточенной силой F и собственным весом (g = 7,85 т/м3 ), требуется:

Определить реакции в защемлениях А и В.

Построить эпюры нормальных сил и нормальных напряжений вдоль оси бруса, указать опасное сечение и величину нормальных напряжений в этом сечении.

Проверить выполнение условия защемления концов стержня – равенство нулю удлинения стержня

 

где - интегрирование по длине стержня;  - площадь эпюры нормальных напряжений.

Определить перемещение сечения I – I (см. схему).

Для контроля правильности вычисления перемещения определить перемещение сечения I–I , рассматривая верхнюю и нижнюю от сечения I–I части стержня.

При расчете перемещения сечения I–I, принять модуль упругости стержня Е = 2×106 кг/см2 .

 

Курсовая работа № 2

Геометрические характеристики составного сечения

Содержание задания.

Вычертить в масштабе 1 : 2 или 1 : 5 все сечение. При вычерчивании отдельные элементы сечения располагать вплотную друг к другу. За h (см. схемы сечений) принимать больший размер вертикального листа, за b - больший размер горизонтального листа.

Задаться первичными осями координат и определить координаты центров тяжести элементов сечения в первичной системе координат.

Аналитически определить положение центра тяжести сечения (координаты центра тяжести сечения в первичной системе координат).

Вычислить осевые, центробежный и полярный моменты инерции относительно центральных осей.

Определить положение главных осей сечения (угол поворота главных осей относительно центральных) и определить аналитически значения главных моментов инерции сечения.

Показать на чертеже сечения первичные, центральные и главные оси сечения.

Приняв за основу вычисленные осевые и центробежный моменты инерции сечения относительно центральных (не главных) осей, построить круг Мора моментов инерции и определить графически положение главных осей и величины главных моментов инерции.

Сравнить значения главных моментов инерции сечения, полученных графически и вычисленных аналитически.

Примечание. На чертеже сечения обязательно указываются начальные, привязочные размеры (размеры необходимые для определения координат центров тяжести элементов сечения) – размеры элементов, координаты центров тяжести швеллера и уголков (взятые из таблиц проката), ширина полок двутавра, швеллера.

Состав, расположение и размеры элементов сечения принимаются согласно данным таблиц 1, 2, в соответствии с вариантом задания - 1-я цифра - № строки первой таблицы (номер схемы сечения), 2-я цифра - № строки второй таблицы. Из таблицы 2 берутся только элементы, имеющиеся на схеме сечения.

Характеристики элементов сечения определяются для прокатных профилей по действующим ГОСТам, для вертикального и горизонтального листа, вычисляются.

Таблица 1

№ ст.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

схема

сечения

I

II

III

IV

V

VI

VI

VIII

IX

X

Таблица 2

№ ст.

Равно-бокий уголок,

мм

Неравно-бокий уголок,

мм

Дву-тавр,

Швел-лер,

Горизон-тальный

лист,

мм

Верти-кальный

лист,

мм

1

90´90´9

100´63´8

24

16

400´10

500´12

2

100´100´10

100´63´10

27

18

400´12

500´10

3

100´100´12

110´70´8

30

20

400´10

500´16

4

110´110´8

125´80´10

36

22

400´12

600´12

5

125´125´12

125´80´12

40

24

500´10

600´12

6

140´140´10

140´90´8

36

27

500´12

600´10

7

140´140´12

140´90´10

30

30

500´16

500´16

8

160´160´12

160´100´10

27

24

500´10

600´20

9

180´180´12

180´110´10

40

20

400´12

500´16

0

200´120´16

200´125´12

30

24

500´10

600´16

Курсовая работа № 3

Расчет трехопорной рамы

Содержание задания.

Для статически определимой трех опорной рамы требуется:

Определить опорные реакции.

Вычислить и построить эпюры внутренних усилий - нормальных сил N, поперечных сил Q и изгибающих моментов М в раме.

Проверить выполнение условий равновесия узлов.

Показать общий характер изогнутой оси стержней рамы.

Указание: а) для нагрузок принять соотношение

 Р = кp × qa, М = км × qa2;

кp, км - коэффициенты, задаваемые в табл. 2.

 б) результаты расчета представлять в виде

 N = a ×qa, Q = b× qa, М = g ×qa2;

a, b, g - коэффициенты получаемые в результатае расчета для каждого характерного сечения рамы.

Расчет трехопорных рам Рамы представляют собой геометрически неизменяемую систему, состоящую из стержней, расположенных в плоскости (плоские рамы) или в пространстве, жестко или шарнирно соединенных между собой. Сложные рамные системы, в том числе статически неопределимые, изучаются в курсе строительной механики стержневых систем. В данной работе рассматриваются простейшие плоские статически определимые рамы, состоящие из жестко соединенных прямых стержней. Конструкция рамы не имеет замкнутых контуров и имеет три опорных стержня.

Характерные особенности эпюр внутренних усилий в рамах и контроль за правильностью их построения. Нормальные силы на участках рамы, при отсутствии продольных распределенных нагрузок, постоянны. Для контроля за правильностью вычисления и построению эпюр поперечных сил и изгибающих моментов используют дифференциальные соотношения Журавского

Порядок расчета рамы Определяются опорные реакции. Простые статически определимые рамы, состоящие из жестко соединенных стержней, имеют три опорных стержня, не пересекающихся в одной точке – трехопорная рама, или одну опору с жестким защемлением - консольная рама. В трехопорной раме опорные реакции действуют вдоль опорных стержней. В консольной раме в защемлении действуют две взаимно перпендикулярные реакции и опорный момент. Направление опорных реакций (вправо, влево от сечения опорного стержня) и опорного момента выбирается произвольно. 

Пример расчета трехопорной рамы

Вычисляем значения внутренних усилий – нормальных  N и поперечных Q сил и изгибающих моментов М. Для определения внутренних сил проводим сечение, которое всегда разбивает простую раму на две части, вычерчиваем одну из частей (ту, при рассмотрении которой проще определить внутренние усилия), указываем на чертеже положительные направления внутренних усилий и определяем внутренние усилия из уравнений равновесия отсеченной части рамы.

Строим эпюры внутренних усилий – N, Q, M. Предварительно выпишем полученные значения внутренних усилий по участкам. В первой графе таблице идут номера точек ограничивающих участок. Значения нормальных сил приведены на весь участок. Для поперечных сил и изгибающих моментов приведены их значения вначале и в конце участка – начало участка соответствует первой точке номера участка, конец – второй.

Исследовать рабочую систему механизма редуктора

Характеристика технической системы Назначение редуктора: Редуктор предназначен  для передачи и изменения крутящего момента и частоты вращения рабочих органов

Составляем простую модель технической системы

Модель системы технического процесса


изучение явления потери устойчивости при осевом сжатии прямого стержня и сравнение критической силы