Расчет статически неопределимого ступенчатого бруса
Главная особенность нахождения реакции опоры. Анализ нахождения нормальных сил и напряжений на каждом участке и построение эпюры. Выявление абсолютных деформаций на участках бруса без нижней опорной поверхности. Определение перемещения границ участков.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.04.2019 |
| Размер файла | 730,1 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/
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. королева»
Расчётно-проектировочная работа
«Расчет статически неопределимого ступенчатого бруса»
Выполнил:
Лимарев И.В.
Самара 2017
Задание
Задан стальной ступенчатый брус, помещённый между двумя опорными поверхностями. Один конец его жестко защемлен в верхней опоре, другой находится на расстоянии от нижней опорной поверхности. К брусу приложены силы, действующие вдоль оси и, кроме того, после нагружения изменяется его температура. Заданы размеры бруса, величины сил, зазор и изменение температуры.
Требуется определить нормальные силы N, нормальные напряжения и продольные перемещения u на всех участках бруса, построить соответствующие эпюры и подобрать марку стали бруса. Задача решается для двух случаев: без нижней опорной поверхности и при наличии ее.
|
Диаметр, см |
Длина, см |
Нагрузка, кН |
?Т, К |
||||||||
|
d1 |
d2 |
d3 |
l1 |
l2 |
l3 |
F1 |
F2 |
F3 |
0.2 |
+15 |
|
|
10 |
8 |
4 |
2 |
2 |
1 |
300 |
200 |
600 |
Рисунок 1 «Стальной ступенчатый брус»
Реферат
Расчетно-проектировочная работа 14 с, 3 рисунка, 4 источника.
брус, нормальные силы, нормальные напряжения, удлинение, перемещение, условие прочности, реакции опор поперечная сила.
Объектом исследования является стальной ступенчатый брус, помещённый между двумя опорными поверхностями.
Цель работы - расчётное определение нормальных сил N, нормальных напряжений и продольные перемещения u на всех участках бруса, построение соответствующих эпюр и подбор марки стали бруса. Задача решается для двух случаев: без нижней опорной поверхности и при наличии ее.
В результате работы определены нормальные силы. Вычислены нормальные напряжения и продольные перемещения. Построены соответствующие эпюры. Определена марка стали бруса.
Содержание
Введение
1. Брус без нижней опорной поверхности
2. Брус с нижней опорной поверхностью
Заключение
Список использованных источников
Введение
Если на стержень действуют внешние нагрузки, равнодействующая которых находится на оси стержня, то стержень продольно деформируется. Такой вид простого сопротивления стержня называется осевым растяжением или сжатием. В поперечных сечениях стержня, работающего в условиях одноосного растяжения или сжатия, возникают только продольные силы. При расчетах на осевое растяжение или сжатие встречаются как статически определимые, так и статически неопределимые задачи. В статически неопределимых системах число неизвестных, подлежащих определению, превышает число уравнений статики, которые могут быть использованы для этой цели. Разница между числом неизвестных и числом уравнений статики определяет число «лишних» неизвестных, или степень статической неопределимости системы. Для раскрытия статической неопределимости систему уравнений статики дополняют уравнениями, описывающими способность реальных тел сопротивляться деформированию.
1. Брус без нижней опорной поверхности
Рисунок 2 - Эпюры нормальных сил, нормальных напряжений и продольных перемещений
1) Определяем :
,
,
2) Методом сечений определяем нормальные силы
‡T участок
,
,
,
,
,
,
,
,
Определяем нормальное напряжение по участкам =, МПа
- площадь поперечного сечения участка бруса.
,
,,
,
.
=, =,
=, =
=.
Определяем абсолютное удлинение на участках
,
-коэффициент температурного расширения стали,
- модуль продольной упругости для стали.
;
;
;
;
.
Определяем перемещение границ участков
,
=;
,
;
+=;
+=.
По вычисленным значениям нормальных сил, нормальных напряжений и перемещений построим соответствующие эпюры (рис.1).
Марку стали назначим из условия прочности при центральном растяжении - сжатии:
, где =
n=1.5-коэффициент запаса
.
Этому пределу текучести будут соответствовать стали Ст1, у которой .
2. Брус с нижней опорной поверхностью
Рисунок 3 - Эпюры нормальных сил, нормальных напряжений и продольных перемещений
,
,
,
Где . Выразим через .
?z =
,
?z =
,
?z =
,
?z =
,
?z =
,
Подставим значения нормальных сил в уравнение (2):
.
,
,
Из этого уравнения следует, что: напряжение эпюра деформация брус
= 363.6 кН
;
,
;
;
,
Определим абсолютные удлинения участков бруса:
,
,
,
,
.
,
0.42+0.23+0.25+0.45-1.14=0.21
Вычислим погрешность решения:
.
Погрешность в пределах допускаемой.
=, Мпа
,
,
,
Определим перемещение границ между участками:
=,
,
,
+=,
+=.
Марку стали назначим из условия прочности при центральном растяжении - сжатии: ,
.
Этому пределу текучести будет соответствовать Ст60, у которой
.
Заключение
В данной работе были определены нормальные силы N, нормальные напряжения , продольные перемещения u на всех участках бруса, были построены соответствующие эпюры и подобраны марка стали бруса.
Расчет был выполнен для двух брусьев: статически определимого и статически неопределимого, с проведением оценки погрешности, величина которой составила 5%.
Список использованных источников
1 Феодосьев, В.И. Сопротивление материалов [Текст]: Учебник для втузов / В.И. Феодосьев. - М.: МГТУ им. Баумана, 2007. 512 с.
2 Павлов, В.Ф. Расчетно-проектировочные работы по сопротивлению материалов [Текст]: Задания и методические указания / В.Ф. Павлов, А.П. Филатов, В.К. Шадрин [и др.]Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2010. 36 с.
3 Шадрин, В.К. Справочные данные к расчетно-проектировочным и курсовым работам по сопротивлению материалов [Текст]: Ч. I.Метод. указания / Самар. арокосм. ун-т. Сост.: В.К. Шадрин, В.С. Вакулюк, В.С. Иванов [и др.]Самара: Изд-во СГАУ, 2007. - 36 с.
4 СТО СГАУ 02068410-004-2007. Общие требования к учебным текстовым документам[Текст].Самара: СГАУ, 2007. 30 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Построение 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 25.01.2015Методика и основные этапы расчета стержня. Построение эпюры нормальных напряжений. Определение параметров статически неопределимого стержня. Вычисление вала при кручении. Расчет консольной и двухопорной балки. Сравнение площадей поперечных сечений.
контрольная работа [477,1 K], добавлен 02.04.2014Ознакомление с простыми видами деформаций. Определение значения реакции в заделке и построение эпюры нормальных сил. Определение скручивающего момента в заделке. Построение эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Определение опорных реакций.
курсовая работа [837,8 K], добавлен 30.11.2022Определение 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 16.11.2009Расчеты значения продольной силы и нормального напряжения для ступенчатого стального бруса. Центральные моменты инерции сечения. Построение эпюры поперечных сил и изгибающих моментов от расчетной нагрузки. Определение несущей способности деревянной балки.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 01.02.2011Расчет 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 06.08.2013Построение эпюры продольных сил и выражение наибольшего по модулю нормального напряжения. Определение полного удлинения бруса и его потенциальной энергии. Нагружение стержня вследствие температурных деформаций. Координаты центра тяжести составной фигуры.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 07.03.2011Определение расчетной нагрузки и реакции опор. Построение эпюры поперечных сил методом характерных точек. Определение необходимого осевого момента сопротивления из условия прочности, оценка рациональной формы поперечного сечения в опасном сечении балки.
контрольная работа [290,8 K], добавлен 09.08.2010Нахождение наибольшего напряжения в сечении круглого бруса и определение величины перемещения сечения. Построение эпюр крутящих моментов по длине вала. Подбор стальной балки по условиям прочности. Определение коэффициента полезного действия передачи.
контрольная работа [520,8 K], добавлен 04.01.2014Выбор 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 06.12.2011Осадка металла как формоизменяющая технологическая операция. Схема осадки прямоугольной заготовки. Анализ распределения нормальных напряжений на контактной поверхности заготовки. Распределение нормальных напряжений на контактной поверхности заготовки.
контрольная работа [720,4 K], добавлен 19.06.2012Кинематический анализ статически определимых стержневых систем, проектирование их поэтажных схем. Вычисление степени статической неопределимости. Расчет опорных реакций и усилий в стержнях. Построение эпюр участков, моментов, поперечных и продольных сил.
контрольная работа [3,6 M], добавлен 07.02.2014Расчет усилия, необходимого для осадки полосы бесконечной длины и построение эпюры контактных напряжений. Определение геометрического очага деформации, сопротивления металла деформированию, контактных напряжений и энергосиловых параметров процесса.
курсовая работа [214,6 K], добавлен 08.03.2009Анализ 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 09.11.2016Анализ конструктивных особенностей стального стержня переменного поперечного сечения, способы постройки эпюры распределения нормальных и касательных напряжений в сечении балки. Определение напряжений при кручении стержней с круглым поперечным сечением.
контрольная работа [719,5 K], добавлен 16.04.2013Определение эйлеровых напряжений пластин судового корпуса. Изгибающие моменты и перерезывающие силы на тихой воде и при ударе волн в борта. Волновые изгибающие моменты перерезывающей силы. Расчет эквивалентного бруса в первом приближении сухогруза.
практическая работа [78,9 K], добавлен 10.12.2009Определение главных напряжений в опасной точке, необходимые расчеты и порядок проверки их истинности. Расчет на прочность конструкций типа кронштейнов, подвесок, валов, элементы которых работают на равномерное растяжение, сжатие. Проектирование балки.
курсовая работа [311,9 K], добавлен 08.11.2009Расчет веса частей бруса. Определение угла наклона сечения, для которого нормальное и касательное напряжения равны по абсолютной величине. Построение эпюров сечения, вычисление его диаметра. Определить передаточное отношение от входного колеса до водила.
контрольная работа [901,9 K], добавлен 25.02.2011Выбор конструкции ротора; определение опорных реакций вала: расчет изгибающих моментов на отдельных участках и среднего, построение эпюры. Определение радиуса кривизны участка и момента инерции. Расчет критической скорости и частоты вращения вала.
контрольная работа [122,7 K], добавлен 24.05.2012Расчет плотности и расхода газа при данном давлении и температуре. Выбор труб и определение расчетных скоростей на отдельных участках. Определение потерь напора на участках. Гидравлический расчет для конкретных данных. Построение характеристики сети.
курсовая работа [101,0 K], добавлен 20.11.2010
