СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ
МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Методические указания для выполнения расчетно-графической работы
Тюмень-2019
Составитель: канд. техн. наук С.Н. Кокошин![СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ.
<br>ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ
<br>МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
<br>Методические указания для выполнения расчетно-графической работы
<br>Тюмень-2019
<br>Составитель: канд. техн. наук С.Н. Кокошин]( "СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ.
<br>ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ
<br>МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
<br>Методические указания для выполнения расчетно-графической работы
<br>Тюмень-2019
<br>Составитель: канд. техн. наук С.Н. Кокошин")
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ
МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Методические указания для выполнения расчетно-графической работы
Тюмень-2019
Составитель: канд. техн. наук С.Н. Кокошин
Задача СМ1
Пример
Стальной стержень переменного сечения находится под действием трех продольных сил, приложенных по оси стержня (рисунок 1, таблица 1)
Построить эпюры поперечных сил, напряжений и перемещений. Весом самого стержня пренебречь.
При расчете можно принимать: площадь сечения А=10 см2, длина участков а=с=1 м, b=2 м, модуль упругости при растяжении для стали E = 2*105 МПа, силы F1 и F2 направлены вниз, а F3 и F4 – вверх![Задача СМ1
<br>Стальной стержень переменного сечения находится под действием трех продольных сил, приложенных по оси стержня (рисунок 1, таблица 1)
<br>Построить эпюры поперечных сил, напряжений и перемещений. Весом самого стержня пренебречь.
<br>При расчете можно принимать: площадь сечения А=10 см<sup>2</sup>, длина участков а=с=1 м, b=2 м, модуль упругости при растяжении для стали E = 2*10<sup>5</sup> МПа, силы F<sub>1</sub> и F<sub>2</sub> направлены вниз, а F<sub>3</sub> и F<sub>4</sub> – вверх]( "Задача СМ1
<br>Стальной стержень переменного сечения находится под действием трех продольных сил, приложенных по оси стержня (рисунок 1, таблица 1)
<br>Построить эпюры поперечных сил, напряжений и перемещений. Весом самого стержня пренебречь.
<br>При расчете можно принимать: площадь сечения А=10 см<sup>2</sup>, длина участков а=с=1 м, b=2 м, модуль упругости при растяжении для стали E = 2*10<sup>5</sup> МПа, силы F<sub>1</sub> и F<sub>2</sub> направлены вниз, а F<sub>3</sub> и F<sub>4</sub> – вверх")
Стальной стержень переменного сечения находится под действием трех продольных сил, приложенных по оси стержня (рисунок 1, таблица 1)
Построить эпюры поперечных сил, напряжений и перемещений. Весом самого стержня пренебречь.
При расчете можно принимать: площадь сечения А=10 см2, длина участков а=с=1 м, b=2 м, модуль упругости при растяжении для стали E = 2*105 МПа, силы F1 и F2 направлены вниз, а F3 и F4 – вверх
Задача СМ1
Тема: Осевое растяжение-сжатие
Рисунок 1.1 – схемы к задаче СМ1
![Задача СМ1
<br>Тема: Осевое растяжение-сжатие
<br>Рисунок 1.1 – схемы к задаче СМ1]( "Задача СМ1
<br>Тема: Осевое растяжение-сжатие
<br>Рисунок 1.1 – схемы к задаче СМ1")
Тема: Осевое растяжение-сжатие
Рисунок 1.1 – схемы к задаче СМ1
Задача СМ2
Пример
Абсолютно жесткий брус опирается на шарнирно неподвижную опору и закреплен на двух стержнях с помощью шарниров.
Подобрать из условия прочности поперечное сечение стержня, форма которого указана в таблице 2. Допускаемые напряжения принять равным 160 МПа.
Таблица 2 – исходные данные к задаче СМ2
Форма сечения Круг Квадрат
![Задача СМ2
<br>Абсолютно жесткий брус опирается на шарнирно неподвижную опору и закреплен на двух стержнях с помощью шарниров.
<br>Подобрать из условия прочности поперечное сечение стержня, форма которого указана в таблице 2. Допускаемые напряжения принять равным 160 МПа.
<br>Таблица 2 – исходные данные к задаче СМ2
<br>Форма сечения Круг Квадрат]( "Задача СМ2
<br>Абсолютно жесткий брус опирается на шарнирно неподвижную опору и закреплен на двух стержнях с помощью шарниров.
<br>Подобрать из условия прочности поперечное сечение стержня, форма которого указана в таблице 2. Допускаемые напряжения принять равным 160 МПа.
<br>Таблица 2 – исходные данные к задаче СМ2
<br>Форма сечения Круг Квадрат")
Абсолютно жесткий брус опирается на шарнирно неподвижную опору и закреплен на двух стержнях с помощью шарниров.
Подобрать из условия прочности поперечное сечение стержня, форма которого указана в таблице 2. Допускаемые напряжения принять равным 160 МПа.
Таблица 2 – исходные данные к задаче СМ2
Форма сечения Круг Квадрат
Задача СМ2
Тема: Осевое растяжение-сжатие стержневых систем
Рисунок 2.1 – Схемы к задаче СМ2
![Задача СМ2
<br>Тема: Осевое растяжение-сжатие стержневых систем
<br>Рисунок 2.1 – Схемы к задаче СМ2]( "Задача СМ2
<br>Тема: Осевое растяжение-сжатие стержневых систем
<br>Рисунок 2.1 – Схемы к задаче СМ2")
Тема: Осевое растяжение-сжатие стержневых систем
Рисунок 2.1 – Схемы к задаче СМ2
Задача СМ3
Пример
Для соответствующей схемы требуется:
1. Вычертить в масштабе заданный профиль на масштабно-координатной бумаге с последующим нанесением полученных результатов на эскиз.
2. Определить положение центра тяжести сечения.
3. Вычислить моменты инерции относительно центральных осей.
4. Определить положение главных осей инерции.
5. Вычислить моменты инерции относительно главных осей![Задача СМ3
<br>Согласно варианту задания выбирается поперечное сечение (таблица 3.1 и рисунок 3.1), состоящее из нескольких стандартных профилей.
<br>Для соответствующей схемы требуется:
<br>1. Вычертить в масштабе заданный профиль на масштабно-координатной бумаге с последующим нанесением полученных результатов на эскиз.
<br>2. Определить положение центра тяжести сечения.
<br>3. Вычислить моменты инерции относительно центральных осей.
<br>4. Определить положение главных осей инерции.
<br>5. Вычислить моменты инерции относительно главных осей]( "Задача СМ3
<br>Согласно варианту задания выбирается поперечное сечение (таблица 3.1 и рисунок 3.1), состоящее из нескольких стандартных профилей.
<br>Для соответствующей схемы требуется:
<br>1. Вычертить в масштабе заданный профиль на масштабно-координатной бумаге с последующим нанесением полученных результатов на эскиз.
<br>2. Определить положение центра тяжести сечения.
<br>3. Вычислить моменты инерции относительно центральных осей.
<br>4. Определить положение главных осей инерции.
<br>5. Вычислить моменты инерции относительно главных осей")
Для соответствующей схемы требуется:
1. Вычертить в масштабе заданный профиль на масштабно-координатной бумаге с последующим нанесением полученных результатов на эскиз.
2. Определить положение центра тяжести сечения.
3. Вычислить моменты инерции относительно центральных осей.
4. Определить положение главных осей инерции.
5. Вычислить моменты инерции относительно главных осей
Задача СМ3
Тема: Геометрические характеристики плоских сечений
Рисунок 3.1 – схемы к задаче СМ3
Согласно варианту задания выбирается поперечное сечение (таблица 3.1 и рисунок 3.1), состоящее из нескольких стандартных профилей.
Швеллер ГОСТ 8240-97; Балка двутавровая ГОСТ 8239-89; Уголок равнополочный ГОСТ 8509-93. В некоторых схемах присутствует прямоугольная балка, размеры которой даны в таблице![Задача СМ3
<br>Тема: Геометрические характеристики плоских сечений
<br>
<br>Рисунок 3.1 – схемы к задаче СМ3
<br>Согласно варианту задания выбирается поперечное сечение (таблица 3.1 и рисунок 3.1), состоящее из нескольких стандартных профилей.
<br>Швеллер ГОСТ 8240-97; Балка двутавровая ГОСТ 8239-89; Уголок равнополочный ГОСТ 8509-93. В некоторых схемах присутствует прямоугольная балка, размеры которой даны в таблице]( "Задача СМ3
<br>Тема: Геометрические характеристики плоских сечений
<br>
<br>Рисунок 3.1 – схемы к задаче СМ3
<br>Согласно варианту задания выбирается поперечное сечение (таблица 3.1 и рисунок 3.1), состоящее из нескольких стандартных профилей.
<br>Швеллер ГОСТ 8240-97; Балка двутавровая ГОСТ 8239-89; Уголок равнополочный ГОСТ 8509-93. В некоторых схемах присутствует прямоугольная балка, размеры которой даны в таблице")
Тема: Геометрические характеристики плоских сечений
Рисунок 3.1 – схемы к задаче СМ3
Согласно варианту задания выбирается поперечное сечение (таблица 3.1 и рисунок 3.1), состоящее из нескольких стандартных профилей.
Швеллер ГОСТ 8240-97; Балка двутавровая ГОСТ 8239-89; Уголок равнополочный ГОСТ 8509-93. В некоторых схемах присутствует прямоугольная балка, размеры которой даны в таблице
Задача СМ4
Согласно варианту задания выбираются схемы балок (по 5 в каждом варианте нумерация которых идет сверху вниз) и исходные данные (таблица 4.1 и рисунок 4.1). Для заданных схем балок необходимо:
1. Написать выражения поперечных сил и изгибающих моментов для каждого участка в общем виде и построить эпюры.
2. Используя условие прочности в схеме №1 подобрать поперечное сечение балки: круг, прямоугольник (h/b=2) и сравнить веса балок.
3. Используя условие прочности в схеме №2 подобрать сечение двутавровой балки.
Допускаемые напряжения принять равным 160 МПа![Задача СМ4
<br>Согласно варианту задания выбираются схемы балок (по 5 в каждом варианте нумерация которых идет сверху вниз) и исходные данные (таблица 4.1 и рисунок 4.1). Для заданных схем балок необходимо:
<br>1. Написать выражения поперечных сил и изгибающих моментов для каждого участка в общем виде и построить эпюры.
<br>2. Используя условие прочности в схеме №1 подобрать поперечное сечение балки: круг, прямоугольник (h/b=2) и сравнить веса балок.
<br>3. Используя условие прочности в схеме №2 подобрать сечение двутавровой балки.
<br>Допускаемые напряжения принять равным 160 МПа]( "Задача СМ4
<br>Согласно варианту задания выбираются схемы балок (по 5 в каждом варианте нумерация которых идет сверху вниз) и исходные данные (таблица 4.1 и рисунок 4.1). Для заданных схем балок необходимо:
<br>1. Написать выражения поперечных сил и изгибающих моментов для каждого участка в общем виде и построить эпюры.
<br>2. Используя условие прочности в схеме №1 подобрать поперечное сечение балки: круг, прямоугольник (h/b=2) и сравнить веса балок.
<br>3. Используя условие прочности в схеме №2 подобрать сечение двутавровой балки.
<br>Допускаемые напряжения принять равным 160 МПа")
Согласно варианту задания выбираются схемы балок (по 5 в каждом варианте нумерация которых идет сверху вниз) и исходные данные (таблица 4.1 и рисунок 4.1). Для заданных схем балок необходимо:
1. Написать выражения поперечных сил и изгибающих моментов для каждого участка в общем виде и построить эпюры.
2. Используя условие прочности в схеме №1 подобрать поперечное сечение балки: круг, прямоугольник (h/b=2) и сравнить веса балок.
3. Используя условие прочности в схеме №2 подобрать сечение двутавровой балки.
Допускаемые напряжения принять равным 160 МПа
Задача СМ4
Тема: Плоский поперечный изгиб
Рисунок 4.1 – Схемы к задаче СМ4
![Задача СМ4
<br>Тема: Плоский поперечный изгиб
<br>
<br>Рисунок 4.1 – Схемы к задаче СМ4]( "Задача СМ4
<br>Тема: Плоский поперечный изгиб
<br>
<br>Рисунок 4.1 – Схемы к задаче СМ4")
Тема: Плоский поперечный изгиб
Рисунок 4.1 – Схемы к задаче СМ4
Задача СМ5
Пример
Шкив с диаметром D1 и заданным углом наклона ветвей ремня к горизонту вращается с заданной частотой и передает мощность N,кВт.
Два других шкива имеют одинаковый диаметр D2 и углы наклона ветвей к горизонту. Каждый из них передает мощность 0,5N. Требуется:
1) определить моменты, приложенные к шкивам, по заданным величинам N и n;
2) построить эпюру крутящих моментов Мкр;
3) по найденным моментам и заданным диаметрам шкивов определить окружные усилия, действующие на шкивы;
4) определить силы, изгибающие вал в горизонтальной и вертикальной плоскостях (вес шкивов и вала не учитывать);
5) построить эпюры изгибающих моментов от горизонтальных и вертикальных сил. Построить эпюру суммарных изгибающих моментов;
6) Используя третью теорию прочности, подобрать диаметр вала.
Допускаемое напряжение принять равным 80 МПа![Задача СМ5
<br>Шкив с диаметром D<sub>1</sub> и заданным углом наклона ветвей ремня к горизонту вращается с заданной частотой и передает мощность N,кВт.
<br>Два других шкива имеют одинаковый диаметр D<sub>2</sub> и углы наклона ветвей к горизонту. Каждый из них передает мощность 0,5N. Требуется:
<br>1) определить моменты, приложенные к шкивам, по заданным величинам N и n;
<br>2) построить эпюру крутящих моментов Мкр;
<br>3) по найденным моментам и заданным диаметрам шкивов определить окружные усилия, действующие на шкивы;
<br>4) определить силы, изгибающие вал в горизонтальной и вертикальной плоскостях (вес шкивов и вала не учитывать);
<br>5) построить эпюры изгибающих моментов от горизонтальных и вертикальных сил. Построить эпюру суммарных изгибающих моментов;
<br>6) Используя третью теорию прочности, подобрать диаметр вала.
<br>Допускаемое напряжение принять равным 80 МПа]( "Задача СМ5
<br>Шкив с диаметром D<sub>1</sub> и заданным углом наклона ветвей ремня к горизонту вращается с заданной частотой и передает мощность N,кВт.
<br>Два других шкива имеют одинаковый диаметр D<sub>2</sub> и углы наклона ветвей к горизонту. Каждый из них передает мощность 0,5N. Требуется:
<br>1) определить моменты, приложенные к шкивам, по заданным величинам N и n;
<br>2) построить эпюру крутящих моментов Мкр;
<br>3) по найденным моментам и заданным диаметрам шкивов определить окружные усилия, действующие на шкивы;
<br>4) определить силы, изгибающие вал в горизонтальной и вертикальной плоскостях (вес шкивов и вала не учитывать);
<br>5) построить эпюры изгибающих моментов от горизонтальных и вертикальных сил. Построить эпюру суммарных изгибающих моментов;
<br>6) Используя третью теорию прочности, подобрать диаметр вала.
<br>Допускаемое напряжение принять равным 80 МПа")
Шкив с диаметром D1 и заданным углом наклона ветвей ремня к горизонту вращается с заданной частотой и передает мощность N,кВт.
Два других шкива имеют одинаковый диаметр D2 и углы наклона ветвей к горизонту. Каждый из них передает мощность 0,5N. Требуется:
1) определить моменты, приложенные к шкивам, по заданным величинам N и n;
2) построить эпюру крутящих моментов Мкр;
3) по найденным моментам и заданным диаметрам шкивов определить окружные усилия, действующие на шкивы;
4) определить силы, изгибающие вал в горизонтальной и вертикальной плоскостях (вес шкивов и вала не учитывать);
5) построить эпюры изгибающих моментов от горизонтальных и вертикальных сил. Построить эпюру суммарных изгибающих моментов;
6) Используя третью теорию прочности, подобрать диаметр вала.
Допускаемое напряжение принять равным 80 МПа
Задача СМ5
Тема: Сложное сопротивление
Рисунок 5.1 – Схемы к задаче СМ5
![Задача СМ5
<br>Тема: Сложное сопротивление
<br>
<br>Рисунок 5.1 – Схемы к задаче СМ5]( "Задача СМ5
<br>Тема: Сложное сопротивление
<br>
<br>Рисунок 5.1 – Схемы к задаче СМ5")
Тема: Сложное сопротивление
Рисунок 5.1 – Схемы к задаче СМ5
Задача СМ6
Пример
Для стержня (рисунок 6.1), нагруженного осевой сжимающей силой, определить критическую нагрузку и допускаемое напряжение. Форма поперечного сечения представлена в задании (таблица 6.1).
Материал стержня Сталь 3 Дерево Чугун
Форма сечения швеллер круг квадрат треугольник труба Уголок равнобокий Труба квадратная прямоугольник
В случае если при решении необходимо будет воспользоваться формулой Ясинского, значения коэффициентов необходимо выбрать из таблицы 6.2.![Задача СМ6
<br>Для стержня (рисунок 6.1), нагруженного осевой сжимающей силой, определить критическую нагрузку и допускаемое напряжение. Форма поперечного сечения представлена в задании (таблица 6.1).
<br>Материал стержня Сталь 3 Дерево Чугун
<br>Форма сечения швеллер круг квадрат треугольник труба Уголок равнобокий Труба квадратная прямоугольник
<br>В случае если при решении необходимо будет воспользоваться формулой Ясинского, значения коэффициентов необходимо выбрать из таблицы 6.2]( "Задача СМ6
<br>Для стержня (рисунок 6.1), нагруженного осевой сжимающей силой, определить критическую нагрузку и допускаемое напряжение. Форма поперечного сечения представлена в задании (таблица 6.1).
<br>Материал стержня Сталь 3 Дерево Чугун
<br>Форма сечения швеллер круг квадрат треугольник труба Уголок равнобокий Труба квадратная прямоугольник
<br>В случае если при решении необходимо будет воспользоваться формулой Ясинского, значения коэффициентов необходимо выбрать из таблицы 6.2")
Для стержня (рисунок 6.1), нагруженного осевой сжимающей силой, определить критическую нагрузку и допускаемое напряжение. Форма поперечного сечения представлена в задании (таблица 6.1).
Материал стержня Сталь 3 Дерево Чугун
Форма сечения швеллер круг квадрат треугольник труба Уголок равнобокий Труба квадратная прямоугольник
В случае если при решении необходимо будет воспользоваться формулой Ясинского, значения коэффициентов необходимо выбрать из таблицы 6.2.
Задача СМ6
Тема: Устойчивость сжатых стержней
Рисунок 6.1 – Схемы к задаче СМ6
![Задача СМ6
<br>Тема: Устойчивость сжатых стержней
<br>
<br>Рисунок 6.1 – Схемы к задаче СМ6]( "Задача СМ6
<br>Тема: Устойчивость сжатых стержней
<br>
<br>Рисунок 6.1 – Схемы к задаче СМ6")
Тема: Устойчивость сжатых стержней
Рисунок 6.1 – Схемы к задаче СМ6
chertegi@mail.ru