Контрольная работа по предмету Прикладная механика на тему: Контрольная по прикладной механике

Задача № 1.1 Проверка на прочность ступенчатого стержня при деформации растяжение и сжатие.
Задание.
Стальной стержень круглого переменного сечения находится под действием собственного веса и продольной нагрузки F1. Найти наибольшее напряжение в сечении стержня (опасный участок) и определить удовлетворяет ли стержень условию прочности. Определить величину перемещения сечения 1-1. Построить эпюры N, q. При расчете принять модуль упругости при растяжении для стали Е=2*105 МПа; предел текучести qт=240Мпа; удельный вес y=7,7*104 Н/м3. (рис.1, табл.1).
Порядок выполнения:
1.Вычертить схему стержня со всеми численными данными.
2.Определить внутренние усилия на каждом участке.
3.Начертить схему с эпюрой внутренних сил (N).
4.Определить напряжения на каждом участке.
5.Начертить схему с эпюрой напряжения (q)/
6.Определить коэффициент запаса прочности для опасного участка. Сделать вывод.
7.Определить величину перемещения сечения I-I.
Задача № 1.2 Расчет оптимального сечения ступенчатого стержня при деформации растяжение и сжатие.
Определить оптимальный диаметр сечения круглого стержня на каждом участке по условию прочности. Определить продольные деформации, возникающие на каждом участке стержня. Построить эпюры N, I. Стержень изготовлен из стали: Е=2*105 МПа: qт=240МПа. Коэффициент запаса прочности (n) выбрать самостоятельно (n)=1,2…1,8) Весом стержня пренебречь.
Порядок выполнения:
1.Вычертить схему стержня со всеми численными данными.
2.Определить внутренние усилия на каждом участке.
3.Начертить схему с эпюрой внутренних сил (N).
4.Определить допускаемые напряжения для материала стержня.
5.Определить площади поперечных сечений и диаметры участков стержня, исходя из условий прочности. Вычертить схему стержня.
6.Определить величину деформаций каждого участка и полную деформацию стержня.
7.Начертить схему с эпюрой деформаций (I)
Задача №2.1 Расчет вала на прочность и жесткость
Задание.
Определить диаметры ступенчатого вала из условия прочности и жесткости на кручение. Схема вала приведена на рис.2.1. Данные для расчета приведены в табл. 2.1.
Порядок выполнения
1.Вычертить схему с указанием числовых данных.
2.Составить уравнение внутренних крутящих моментов по участкам (Мкр.)
3.Постороить эпюру внутренних крутящих моментов.
4.Определить диаметр вала на каждом участке, исходя из условия прочности. Полученный результат округлить (согласно ГОСТ 6636-69) до ближайшего значения из ряда предпочтительных чисел R 40:
10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20;21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 100; 105; 110; 120; 125; 130; 140; 150; 160мм.
5.Определить диаметр вала на каждом участке, исходя из условия жесткости (допускаемый относительный угол закручивания (Q)=1,75*102 рад/м., модуль сдвига G=8*1010Па).
Полученный результат округлить до ближайшего значения из ряда предпочтительных чисел R40
6.Принять диаметр вала на каждом участке по наибольшему знасению, полученному из условий прочности и жесткости.
7.Определить углы закручивания по длине вала. Построить эпюру углов закручивания вала.
Задача № 3.1, 3.2 Расчет балки на прочность при плоском изгибе
Задание.
Рассчитать внутренние условия балки. Из условия прочности по нормальным напряжениям (при условии (Q)из =120 МПа) подобрать размеры и тип профиля балки. Схема балки приведена на рис.3.1. и рис. 3.2. Данные для расчета приведены в табл. 3.1. и табл. 3.2.
Порядок выполнения
1.Вычертить схема балки в масштабе с указанием числовых значений размеров и приложенных сил.
2.Освободить балку от связей и изобразить действующие на нее внешние силы и реакция отброшенных связей.
3. Выбрать систему координат, составить уравнение и определить реакции отброшенных связей.
4.Проверить правильность полученных результатов, составив дополнительное уравнение равновесия.
5.Определить внутренние усилия по участкам балки и построить эпюры Q и М. Подобрать из условия прочности по нормальным напряжениям размеры поперечного сечения балки:
- двутавровое (ГОСТ 8239-72)
- швеллер (ГОСТ 8240-72)
Задача №4 Сравнение прочности балок различных сечений
Задание
Оценить экономичность балок различных профилей, работающих на изгиб.
Порядок выполнения
1.Для одной из балок задачи 3 подобрать геометрические размеры поперечных сечений балки:
-круглого (d) (Wx=nd3/32)
-прямоугольного (h/b=2) (w=b*h/6)
-квадратного (b*b) (wx=b/б)
2.Сравнить экономичность подобных сечений с двутавровым и швеллером формуле: w=W/A3/2.
3.Сделать вывод

нет