Расчет плоской статически неопределимой рамы
Определение коэффициентов свободных членов канонических уравнений, перемещений по направлению новых лишних "неизвестных". Полное условие прочности. Расчет и подбор поперечного сечения в виде двух швеллеров. Использование интеграла Мора и метода сил.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.10.2017 |
| Размер файла | 127,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Самарский государственный аэрокосмический университет
имени академика С.П. Королёва
(национальный исследовательский университет)»
Факультет двигателей летательных аппаратов
Кафедра сопротивления материалов
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к расчетно-проектировочной работе
по сопротивлению материалов
«Расчет плоской статически неопределимой рамы»
Вариант № 127
Выполнил: Сабанин Д.А.
Группа: 2301 Б324
Проверил: Сургутанов Н.А.
Самара 2015
ЗАДАНИЕ
Для заданной рамы раскрыть статическую неопределимость, построить эпюры нормальных сил, поперечных сил и изгибающих моментов, а также подобрать поперечное сечение, составленное из двух швеллеров, при следующих данных: F=30 кН, q=15 кН/м, R= 3 м,
Рама дважды статически неопределима. Раскроем эту неопределимость методом сил.
РЕФЕРАТ
Расчетно-проектировочная работа 17 с, 23 рисунока, 5 источников.
ИНТЕГРАЛ МОРА, РАМА, СТАТИЧЕСКАЯ НЕОПРЕДЕЛИМОСТЬ, МЕТОД СИЛ, ОСНОВНАЯ СИСТЕМА, ЭКВИВАЛЕНТАНАЯ СИСТЕМА.
Объектом исследования является плоская статически неопределимая рама, материалом которой является - Ст.3.
Цель работы - подобрать поперечное сечение, составленное из двух швеллеров.
В процессе работы использованы интеграл Мора, метод сил, условие прочности при изгибе и полное условие прочности для рамы.
В результате работы раскрыта статическая неопределимость рамы, построены эпюры нормальных, поперечных сил и изгибающих моментов и подобрано поперечное сечение, составленное из двух швеллеров.
1. Раскрытие статической неопределимости методом сил
1.1 Основная система
За лишние неизвестные принимаем реакции в шарнире.
1.2 Канонические уравнения
1.3 Определение коэффициентов свободных членов канонических уравнений
Нагружаем основную систему единичной силой в направлении x1 (рис.3):
Запишем уравнения изгибающих моментов для всех участков:
Строим эпюру (рис. 4).
Нагружаем основную систему единичной силой в направлении x2 (рис.5):
Запишем уравнения изгибающих моментов для всех участков:
поперечный сечение швеллер перемещение
Строим эпюру (рис. 6).
Нагружаем основную систему внешней нагрузкой (рис.7):
Запишем уравнения изгибающих моментов для всех участков:
Строим эпюру (рис. 8).
1.4 Определение лишних неизвестных
Находим коэффициенты канонического уравнения:
Полученные значения коэффициентов и свободных членов канонического уравнения подставляем в систему и разрешаем относительно x1 и x2.
Совместное решение уравнений дает . Подстановкой значений в канонические уравнения, убеждаемся, что они решены верно:
2. Генеральная проверка
2.1 Новая основная система
Генеральная проверка провдится для контроля правильности нахождения x1 и x2. Выбираем новую основную систему:
2.2 Определение перемещений по направлению новых лишних «неизвестных»
За новые лишние «неизвестные» принимаем:
;
;
Загружаем новую основную систему внешней нагрузкой (рис. 13).
Запишем уравнения изгибающих моментов для всех участков:
Построим эпюры моментов (рис.14).
Загружаем новую основную систему единичной силой в горизонтальном направлении (рис. 15).
Запишем уравнения изгибающих моментов для всех участков:
Построим эпюры моментов (рис.16).
Загружаем новую основную систему реакциями x1нов и x2нов (рис. 17).
Запишем уравнения изгибающих моментов для всех участков:
Построим эпюры моментов (рис.18).
Для того, что бы определить перемещение перемножим эпюры и
Для того, что бы определить перемещение перемножим эпюры и
Вычислим погрешность:
Погрешность составляет менее 3%, следовательно, статическая неопределимость раскрыта верно.
Для определения углового перемещения загружаем основную систему единичным моментом (рис. 19). Строим эпюру от единичного момента (рис. 20).
Определим реакции в опоре А:
Запишем уравнения изгибающих моментов для всех участков:
Для того, что бы определить перемещение перемножим эпюры и
Для того, что бы определить перемещение перемножим эпюры и
Вычислим погрешность:
Погрешность составляет менее 3%, следовательно, статическая неопределимость раскрыта верно.
3. Подбор поперечного сечения в виде двух швеллеров
Запишем уравнения N(z):
Запишем уравнения Q (z):
Т.к. эпюра Q дважды пересекает нулевую линию, то на эпюре M в этих точках должен быть экстремум. Определим положения экстремумов:
Запишем уравнения M (z):
Поперечное сечение подберем из условия прочности при изгибе:
;
;
;
;
Берем швеллер [№12] - [2]:
;
;
Проверим подобранное сечение по полному условию прочности:
;
- условие прочности выполняется.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Расчёт на прочность стержневых систем при постоянных и циклически изменяющихся напряжениях: задания и метод. указания к расчётно-проектировочным и курсовым работам / сост.: С.И. Иванов, В.Ф. Павлов, А.П. Филатов [и др]. - Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2014. - 72 с..
2 Шадрин, В.К. Справочные данные к расчетно-проектировочным и курсовым работам по сопротивлению материалов. Ч.I. Метод. указания/ Самар. гос. аэрокосм. ун-т. Сост.: В.К. Шадрин, В.С. Вакулюк, В.Б. Иванов, В.А. Кирпичев, С.М. Лежин - Самара, 2007. - 36 с..
3 Шадрин, В.К. Справочные данные к расчетно-проектировочным и курсовым работам по сопротивлению материалов. Ч.2. Метод. указания/ Самар. гос. аэрокосм. ун-т. Сост. В.К. Шадрин, В.С.Вакулюк, В.Б. Иванов, В.А. Кирпичев, С.М. Лежин. - Самара, 2007. - 23 с..
4 Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. - 14-е изд., исправл. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 592 с..
5 СТО СГАУ 02068410-004-2007 общие требования к учебным текстовым документам.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Периоды развития металлических конструкций. Определение усилий в стержнях рамы, нагрузки на ригель, реакций опоры. Приведение внешней нагрузки на ригель к узловой. Расчет рамы на постоянную, ветровую и снеговую нагрузку. Подбор сечения стержней рамы.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 26.02.2013Анализ напряженно-деформированного состояния элементов стержневой статически неопределимой системы. Определение геометрических соотношений из условия совместности деформаций элементов конструкции. Расчет балки на прочность, усилий в стержнях конструкции.
курсовая работа [303,5 K], добавлен 09.11.2016Выбор материала, его характеристик и допускаемых напряжений. Расчет прочности и жесткости балок и рам, ступенчатого стержня и стержня постоянного сечения, статически неопределимой стержневой системы при растяжении-сжатии и при кручении. Построение эпюр.
курсовая работа [628,4 K], добавлен 06.12.2011Компоновка поперечной рамы. Определение нагрузок на поперечную раму. Расчет верхней части колонны и жесткостных характеристик рамы. Расчет раздельной базы сквозной колонны. Определение нагрузок, действующий на ферму и подбор сечения элементов фермы.
курсовая работа [199,2 K], добавлен 25.03.2013Расчет закрепленного вверху стального стержня, построение эпюры продольных усилий, перемещений поперечных сечений бруса. Выбор стальной балки двутаврового поперечного сечения. Построение эпюры крутящих, изгибающих моментов в двух плоскостях для вала.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 06.08.2013Определение расчетных значений изгибающих и поперечных моментов балки, высоты из условия прочности и экономичности. Расчет поперечного сечения (инерции, геометрических характеристик). Обеспечение общей устойчивости балки. Расчет сварных соединений и опор.
курсовая работа [1023,2 K], добавлен 17.03.2016Определение геометрических характеристик поперечного сечения бруса. Расчет на прочность и жесткость статических определимых балок при плоском изгибе, построение эпюры поперечных сил. Расчет статически не определимых систем, работающих на растяжение.
контрольная работа [102,8 K], добавлен 16.11.2009Определение размеров деталей или внешних нагрузок, при которых исключается возможность появления недопустимых с точки зрения нормальной работы конструкции деформаций. Напряжения в точках поперечного сечения при изгибе с кручением. Расчет на прочность.
курсовая работа [1017,9 K], добавлен 29.11.2013Расчет древесно-стружечной плиты покрытия. Определение прочностных характеристик материалов, частных и поправочных коэффициентов. Конструирование и расчет трехшарнирной рамы гнутоклееной. Обеспечение долговечности несущих и ограждающих конструкций.
курсовая работа [328,6 K], добавлен 05.05.2019Описание и назначение технических характеристик фюзеляжа самолета. Возможные формы поперечного сечения. Типовые эпюры нагрузок, действующих на фюзеляж. Расчет напряженно-деформированного состояния. Сравнительный весовой анализ различных форм сечений.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 13.10.2017Выбор материала колес и допускаемых напряжений. Расчет червячной передачи, определение межосевого расстояния и модуля зацепления. Проверка на выносливость выходного вала. Подбор подшипников. Условие прочности шпонок на смятие и срез. Смазка редуктора.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.10.2012Выполнение проектировочного расчета на прочность и выбор рациональных форм поперечного сечения. Выбор размеров сечения балки при заданной схеме нагружения и материале. Определение моментов в характерных точках. Сравнительный расчет и выбор сечения балки.
презентация [100,2 K], добавлен 11.05.2010Определение нагрузки и расчетных усилий, воспринимаемых балками настила до и после реконструкции здания. Подбор сечения балки настила. Усиление балки увеличением сечения. Расчет поясных швов и опорного узла. Проверка прочности и жесткости усиленной балки.
контрольная работа [49,2 K], добавлен 20.01.2015Оценка допустимой нагрузки на балку, исходя из условий прочности. Расчет ядра сечения, растягивающих и сжимающих напряжений в стержне. Анализ наибольшего нормального напряжения стальной балки, лежащей на двух жестких опорах, запаса устойчивости.
контрольная работа [3,1 M], добавлен 27.05.2015Определение количества звеньев и кинематических пар механизма, оценка степени его подвижности, расчет скоростей и ускорений. Расчет наибольшего тормозного усилия в тормозном устройстве и подбор размеров поперечного сечения тормозной, а также заклепок.
контрольная работа [735,4 K], добавлен 06.03.2015Площадь поперечного сечения стержня. Изменение статических моментов площади сечения при параллельном переносе осей координат. Определение положения центра тяжести сечения, полукруга. Моменты инерции сечения. Свойства прямоугольного поперечного сечения.
презентация [1,7 M], добавлен 10.12.2013Построение эпюры нормальных сил. Уравнение равновесия в виде суммы проекций на ось бруса. Определение площади поперечного сечения. Построение эпюры крутящих моментов. Расчет диаметра бруса. Максимальные касательные напряжения. Углы закручивания.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 25.01.2015Требования к способам и технологии сварки. Процесс проектирования конструкции балки: подбор стали, определение из условия прочности сечения профилей. Расчет расхода сварочного материала. Основные правила техники безопасности при проведении работ.
курсовая работа [545,5 K], добавлен 03.04.2011Расчет подредукторной фермы вертолета. Ее геометрические параметры. Определение усилий в стержнях фермы и их проектировочный расчет. Расчет кругового кольца при плоском изгибе. Определение внутренних силовых факторов и поперечного сечения шпангоута.
курсовая работа [776,7 K], добавлен 17.04.2010Система нормирования отклонений формы поперечного сечения тел вращения. Технические характеристики и принципы работы кругломеров. Круглограмма с записью отклонений от круглости поперечного сечения вала. Средства измерений отклонений от круглости.
лабораторная работа [7,9 M], добавлен 21.01.2011
