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

Вариант4. Задача №1.1 Проверка на прочность ступенчатого стержня при деформации растяжения 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 I-I. Построить эпюры N,a. При расчете принять модель упругости при растяжении для стали Е=2*10МПа; предел текучести qт=240МПа, удельный вес у=7,7*10Н/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 напряжений (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. Стержень изготовлен из стали: Е=2*10МПа; Qт=240МПа. Коэффициент запаса прочности [n] выбрать самостоятельно ([n]=1,2…1,8).Весом стержня пренебречь.
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. Построить 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;34436;38;40;42;45;48;50;52;55;60;63;65;70;75;80;90;100;105;110;120;130;140;150;160мм.
5. Определить диаметр вала на каждом участке, исходя из условия жесткости (допускаемый относительный угол закручивания [Q]=1,75*10 рад/м, модуль сдвига G=8*10 Па). Полученный результат округлить до ближайшего значения из ряда предпочтительных чисел R 40.
6.Принять диаметр вала на каждом участке по наибольшему значению, 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 усилия балки. Из условия прочности по нормальным напряжениям (при условии [Q]=120МПа) 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 схему балки в масштабе с указанием числовых значений размеров и приложенных сил.
2.Освободить балку от связей и изобразить действующие на нее внешние силы и реакции отброшенных связей.
3.Выбрать систему координат, составить уравнения 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:
-дуатавровое (ГСТ 8239-72);
-швеллер (ГОСТ 8240-72)

нет