ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА.
Красноярск 2013. СФУ. Расчеты элементов конструкций на прочность. Сибирский федеральный университет
Красноярск 2013. СФУ. Расчеты элементов конструкций на прочность. Сибирский федеральный университет

Задача 1. Стержневая система.
Абсолютно жесткий брус ab имеет три опорных стержня и несет нагрузку известной величины. Требуется: с помощью уравнений равновесия определить усилия в опорных стержнях, подобрать площади поперечных сечений стержней, приняв допускаемые напряжения при сжатии [σ]c=120 МПа, при растяжении [σ]p=80 МПа
Абсолютно жесткий брус ab имеет три опорных стержня и несет нагрузку известной величины. Требуется: с помощью уравнений равновесия определить усилия в опорных стержнях, подобрать площади поперечных сечений стержней, приняв допускаемые напряжения при сжатии [σ]c=120 МПа, при растяжении [σ]p=80 МПа
![Задача 1. Стержневая система. Абсолютно жесткий брус ab имеет три опорных стержня и несет нагрузку известной величины. Требуется: с помощью уравнений равновесия определить усилия в опорных стержнях, подобрать площади поперечных сечений стержней, приняв допускаемые напряжения при сжатии [σ]c=120 МПа, при растяжении [σ]p=80 МПа
Задача 1. Стержневая система. Абсолютно жесткий брус ab имеет три опорных стержня и несет нагрузку известной величины. Требуется: с помощью уравнений равновесия определить усилия в опорных стержнях, подобрать площади поперечных сечений стержней, приняв допускаемые напряжения при сжатии [σ]c=120 МПа, при растяжении [σ]p=80 МПа](krasnoyarsk_2013/2.jpg)
Задача 2. Расчет ступенчатого бруса.
Пример
Стальной ступенчатый брус заданной конфигурации подвергается воздействию внешней нагрузки q, P.
Требуется:
1. Построить эпюру продольных сил N.
2. Построить эпюру нормальных напряжений σ при неизвестном значении площади F.
Стальной ступенчатый брус заданной конфигурации подвергается воздействию внешней нагрузки q, P.
Требуется:
1. Построить эпюру продольных сил N.
2. Построить эпюру нормальных напряжений σ при неизвестном значении площади F.

3. Записать условие прочности и определить необходимое значение F при допускаемом напряжении [σ]=160 МПа. Затем назначить площадь поперечного сечения Fi на каждом участке бруса, соблюдая указанные на схеме соотношения между F и Fi.
4. Построить эпюру продольных перемещений u, принимая модуль упругости E=2*105 МПа
4. Построить эпюру продольных перемещений u, принимая модуль упругости E=2*105 МПа
![3. Записать условие прочности и определить необходимое значение F при допускаемом напряжении [σ]=160 МПа. Затем назначить площадь поперечного сечения Fi на каждом участке бруса, соблюдая указанные на схеме соотношения между F и Fi. 4. Построить эпюру продольных перемещений u, принимая модуль упругости E=2*10^5 МПа
3. Записать условие прочности и определить необходимое значение F при допускаемом напряжении [σ]=160 МПа. Затем назначить площадь поперечного сечения Fi на каждом участке бруса, соблюдая указанные на схеме соотношения между F и Fi. 4. Построить эпюру продольных перемещений u, принимая модуль упругости E=2*10^5 МПа](krasnoyarsk_2013/4.jpg)
Задача 3. Расчеты на кручение.
Пример
Для стального ступенчатого вала заданы величины крутящих моментов M1, M2, M3. Требуется:
1. Построить эпюры крутящих моментов Mz и максимальных касательных напряжений τmax при неизвестном диаметре вала d
Для стального ступенчатого вала заданы величины крутящих моментов M1, M2, M3. Требуется:
1. Построить эпюры крутящих моментов Mz и максимальных касательных напряжений τmax при неизвестном диаметре вала d

2. Составить условие прочности и вычислить необходимое d при допускаемом напряжении [τ]=80 МПа, затем назначить диаметр вала на каждом участке (d1, d2, d3), соблюдая известную его зависимость от d.
3. Построить эпюру углов закручивания сечений φ, приняв модуль сдвига G=8*104 МПа
3. Построить эпюру углов закручивания сечений φ, приняв модуль сдвига G=8*104 МПа
![2. Составить условие прочности и вычислить необходимое d при допускаемом напряжении [τ]=80 МПа, затем назначить диаметр вала на каждом участке (d1, d2, d3), соблюдая известную его зависимость от d. 3. Построить эпюру углов закручивания сечений φ, приняв модуль сдвига G=8*10^4 МПа
2. Составить условие прочности и вычислить необходимое d при допускаемом напряжении [τ]=80 МПа, затем назначить диаметр вала на каждом участке (d1, d2, d3), соблюдая известную его зависимость от d. 3. Построить эпюру углов закручивания сечений φ, приняв модуль сдвига G=8*10^4 МПа](krasnoyarsk_2013/6.jpg)
Задача 4. Анализ внутренних силовых факторов при изгибе.
Пример
Известны размеры балки и внешняя нагрузка. Требуется определить опорные реакции, построить эпюры поперечных сил Q и изгибающих моментов Mx, вычислить величину Mx в опасном сечении
Известны размеры балки и внешняя нагрузка. Требуется определить опорные реакции, построить эпюры поперечных сил Q и изгибающих моментов Mx, вычислить величину Mx в опасном сечении

Исходя из условия прочности по нормальным напряжениям σ в опасном сечении балки подобрать размеры сечений в пяти альтернативных вариантах.
В первом варианте – двутавровое сечение ([σ]=160 МПа), во втором – два симметрично расположенных швеллера ([σ]=160 МПа), в третьем – два неравнополочных уголка ([σ]=160 МПа), в четвертом – труба из алюминиевого сплава ([σ]=130 МПа), в пятом – деревянный брус с прямоугольным профилем ([σ]=12 МПа)
В первом варианте – двутавровое сечение ([σ]=160 МПа), во втором – два симметрично расположенных швеллера ([σ]=160 МПа), в третьем – два неравнополочных уголка ([σ]=160 МПа), в четвертом – труба из алюминиевого сплава ([σ]=130 МПа), в пятом – деревянный брус с прямоугольным профилем ([σ]=12 МПа)
![Исходя из условия прочности по нормальным напряжениям σ в опасном сечении балки подобрать размеры сечений в пяти альтернативных вариантах. В первом варианте – двутавровое сечение ([σ]=160 МПа), во втором – два симметрично
расположенных швеллера ([σ]=160 МПа), в третьем – два неравнополочных уголка ([σ]=160 МПа), в четвертом – труба из алюминиевого сплава ([σ]=130 МПа), в пятом – деревянный брус с прямоугольным профилем ([σ]=12 МПа)
Исходя из условия прочности по нормальным напряжениям σ в опасном сечении балки подобрать размеры сечений в пяти альтернативных вариантах. В первом варианте – двутавровое сечение ([σ]=160 МПа), во втором – два симметрично
расположенных швеллера ([σ]=160 МПа), в третьем – два неравнополочных уголка ([σ]=160 МПа), в четвертом – труба из алюминиевого сплава ([σ]=130 МПа), в пятом – деревянный брус с прямоугольным профилем ([σ]=12 МПа)](krasnoyarsk_2013/8.jpg)