Механические характеристики углеродистых

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»

Институт энергомашиностроения и механики

Кафедра робототехники, мехатроники, динамики и прочности машин

 

Расчетное задание

по курсу «Прикладная физика»

для студентов ИТАЭ, обучающихся по направлению

«Прикладная физика»

 

Группа	Фамилия студента	Дата выдачи задания	Дата защиты задания
ТФ-______	____________________	___________	ч.1___________   ч.2___________

 

 

Задание №_______	Вариант по таблице 1 №_________	Вариант по таблице 2 №_________
Подпись преподавателя группы ______________________________

 

 

 

Москва, 2018
Общие требования и правила оформления расчетного задания

 

1. Выполненное расчетное задание оформляется в тетради форматом А4 с обложкой из плотной бумаги (ГОСТ 7.32-81 Отчет о научно-исследовательской работе. Общие требования и правила оформления). Образец оформления приведен на кафедральном стенде № 9. Страницы отчета нумеруются.

2. Текст пишется четко и аккуратно на одной стороне листа с размерами полей не менее: левое – 30 мм, правое – 15 мм. В текстовой части необходимо привести решение задач. Все обозначения должны совпадать с принятыми на лекциях или объяснены. Не допускается приведение формул и вычислений без текстового комментария.

3. Иллюстрации (таблицы, чертежи, схемы, графики) выполняют чертежными инструментами с соблюдением масштабов. Иллюстрации располагаются после первой ссылки на них в тексте и должны иметь подрисуночную подпись.

4. Основные формулы в тексте, таблицы и графики необходимо пронумеровать. Рекомендуется применение двойной нумерации, например: формула 1.2, табл. 2.4, рис .4.5 и т.д.

5. Решение задач и оформление расчетного задания рекомендуется проводить с использованием систем научных и инженерных расчетов типа MathCAD, MATLAB, Mathematika с обязательной распечаткой программ и (или) рабочих листов, содержащих исходные числовые данные, алгоритмы вычислений и необходимый графический материал.

6. При использовании учебников, пособий, ГОСТов и другой литературы необходима ссылка на источники. В этом случае в конце текстовой части отчета приводится библиографический список.

7. При исправлении проверенного преподавателем расчетного задания необходимо оставлять замечания, сделанные преподавателем. Мелкие исправления вносятся непосредственно на странице, где имеются замечания, а крупные – на новых листах, подшиваемых к тетради.

8. Выполненное расчетное задание без бланка задания, подписанного преподавателем, а также оформленное с нарушением ГОСТа и настоящих правил - не принимается.

_________________________________________________________

 

 

СОДЕРЖАНИЕ РАСЧЕТНОГО ЗАДАНИЯ

Часть I. Определение усилий в элементах конструкций

 

Задача № 1

 

1. Провести анализ системы с точки зрения ее статической определимости.

2. Определить реакции связей системы и усилия в стержнях (тросах) при ее квазистатическом  нагружении внешними силами.  Абсолютно жесткие стержни с площадью поперечного сечения F однородны, изготовлены из материала плотностью ρ, тросы невесомы.

4. Из условия прочности тросов найти их диаметры. Принять

 = 200 МПа.

Данные к задаче № 1

№ варианта		P 1 кН	P2 кН	m кН·м	.   кг / м3	F. м2	град	град	l м	k
1	1.0		2.8	0.4	2.7	0.1	20	30	2.0	0.5
2	1.2		2.6	0.6	2.7	0.2	30	45	2.2	0.6
3	1.4		2.4	0.8	7.8	0.3	45	20	2.4	0.7
4	1.6		2.2	1.0	7.8	0.2	60	55	2.5	0.7
5	1.8		2.0	1.2	7.8	0.1	30	20	1.8	0.8
6	2.0		1.8	1.5	8.9	0.2	20	45	1.6	0.8
7	2.8		1.0	0.2	4.0	0.1	20	45	1.5	1.2
8	2.6		1.2	0.4	4.0	0.2	30	20	1.3	1.4
9	2.4		1.4	0.4	6.0	0.3	45	30	2.0	1.5
10	2.2		1.6	0.6	7.8	0.2	20	45	2.2	1.2
11	2.0		1.8	0.8	2.7	0.1	55	60	2.4	0.5
12	1.8		2.0	1.0	2.7	0.2	20	30	2.5	0.6
13	1.0		2.8	1.2	7.8	0.1	45	20	1.8	0.7
14	1.2		2.6	1.5	7.8	0.2	45	20	1.6	0.7
15	1.4		2.4	0.2	7.8	0.3	20	30	1.5	0.8
16	1.6		2.2	0.4	8.9	0.2	30	45	1.3	0.8
17	1.8		2.0	0.4	4.0	0.1	45	20	2.0	1.2
18	2.0		1.8	0.6	4.0	0.2	60	55	2.2	1.4
19	2.8		1.0	0.8	6.0	0.1	30	20	2.4	1.5
20	2.6		1.2	1.0	7.8	0.2	20	45	2.5	1.2
21	2.4		1.4	1.2	8.9	0.3	20	45	1.8	0.8
22	2.2		1.6	1.5	4.0	0.2	55	60	1.6	1.2
23	2.0		1.8	0.2	4.0	0.1	20	30	1.5	1.4
24	1.8		2.0	0.4	6.0	0.2	45	20	1.3	1.5
25	3.0		4.0	1.3	7.8	0.4	45	20	3.0	1.2

Задача № 2

 

Для системы, статически нагруженной внешними силами, необходимо:

1. Найти реакции в заделке (сечение А).

2. Найти реакции в сечении  А в случае, когда точка приложения силы P₁, варьируется в пределах участка ВС. Привести графическую иллюстрацию изменения каждой составляющей реакции.

                                       Данные к задаче № 2

№ варианта		P 1 кН	P2 кН	m кН·м	q кН/м	a м	b м	c м
1	30		25	4	10	1.3	0.6	0.2
2	40		30	8	25	1.8	0.8	0.3
3	50		40	7	30	2.0	1.0	0.4
4	60		50	4	40	0.6	1.2	0.5
5	70		60	8	50	0.8	1.5	0.6
6	80		70	2	25	0.5	1.8	1.3
7	20		80	1	30	0.2	2.0	1.8
8	10		20	5.5	40	0.3	0.6	2.0
9	25		10	4.5	50	0.4	0.8	0.6
10	55		25	6	60	0.5	0.5	0.8
11	25		55	7	70	0.6	0.6	1.3
12	30		45	3	80	1.3	0.8	0.2
13	40		30	4	15	1.8	1.0	0.3
14	50		25	5	25	2.0	1.2	0.4
15	20		30	6	35	0.6	1.5	0.5
16	10		40	7	60	0.8	1.8	0.6
17	30		50	8	30	0.2	2.0	1.3
18	40		20	2	12	0.3	0.6	1.8
19	50		10	1	25	0.4	0.8	2.0
20	60		30	2.5	30	0.5	0.5	0.6
21	70		40	5.5	40	0.6	1.8	0.8
22	80		25	6	50	1.3	2.0	2.0
23	20		30	7	60	1.8	0.6	0.6
24	10		40	8	70	2.0	0.8	0.8
25	25		50	4.5	80	0.6	0.5	0.5

Задача № 3

 

Для конструкции, расчетная схема которой принята в виде набора абсолютно жёстких невесомых брусьев, соединенных между собой упругими элементами - стержнями, необходимо подобрать из расчета на прочность поперечные сечения стержней в виде стандартных прокатных профилей.

Принять нормативный коэффициент запаса прочности =1,5.

Данные к задаче № 3

№ варианта		P кН	m кН·м	q кН/м	a м	b м	l м	Материал стержней
1	130		200	150	1.0	0.5	1.2	Ст. 40
2	120		110	160	2.0	2.0	1.3	Ст. 20
3	110		140	200	0.6	0.6	1.8	Ст. 30
4	140		150	180	0.8	0.8	2.0	Ст. 50
5	150		160	120	0.5	0.5	0.6	Ст. 30Г
6	160		160	110	0.6	1.8	0.8	Ст. 50Г
7	200		200	140	0.8	2.0	0.2	Ст. 20Х
8	180		180	150	1.0	0.6	2.0	Ст. 40Х
9	130		130	160	1.3	2.0	2.0	Ст. 40
10	190		120	200	1.8	0.6	0.6	Ст. 20
11	130		110	180	2.0	0.8	0.8	Ст. 30
12	120		140	130	0.6	0.5	0.5	Ст. 50
13	110		150	190	0.8	0.6	1.8	Ст. 30Г
14	140		160	110	0.2	0.8	2.0	Ст. 50Г
15	150		200	140	1.4	1.0	0.6	Ст. 20Х
16	160		180	150	2.0	1.3	2.0	Ст. 40Х
17	200		130	160	0.6	1.8	0.6	Ст. 40
18	180		190	90	0.8	2.0	0.8	Ст. 20
19	130		110	130	0.5	0.6	0.5	Ст. 40
20	190		140	120	1.8	0.8	0.6	Ст. 20
21	110		150	110	2.0	0.2	0.8	Ст. 30
22	140		160	140	0.6	0.8	1.0	Ст. 50
23	150		120	150	0.6	0.2	0.6	Ст. 30Г
24	160		80	160	0.8	1.4	2.0	Ст. 50Г
25	80		140	200	0.2	2.0	0.6	Ст. 20Х

Механические характеристики углеродистых

конструкционных сталей

 

Марка стали	, МПа	, МПа	Относительное удлинение
20 30 40 50 30Г 50Г 20X 40X 30XM 40XM 30XГСА	420 500 580 640 550 660 800 1000 950 1000 1100	250 300 340 380 320 400 650 800 750 800 850	25 21 19 14 20 13 11 10 11 11 10

 

Задача № 4

 

1. Определить усилия в стержнях статически определимой плоской фермы.

2. Из расчета на прочность подобрать поперечное сечение стержней в форме стандартного прокатного профиля (двутавр).

 

Данные к задаче № 4

 

№ варианта		P 1 кН	P2 кН	a м	h1 м	h2 м
1	100		100	1	1	2
2	150		150	2	2	2
3	140		200	1	2	3
4	180		100	2	3	3
5	120		120	3	3	2
6	90		140	1	2	2
7	120		180	1	2	1
8	80		120	2	1	2
9	100		90	2	1	2
10	150		120	3	1	2
11	200		80	3	1	2
12	100		100	2	2	3
13	180		150	2	2	3
14	120		200	1	3	2
15	90		100	1	3	2
16	120		140	1	2	1
17	80		180	1	2	1
18	140		120	2	1	1
19	180		90	2	1	1
20	120		120	3	1	3
21	90		80	3	1	2
22	120		90	2	3	2
23	80		80	2	2	1
24	120		120	1	2	1
25	160		160	1	1	2

 

Задача № 5

 

 1. Получить характеристическое уравнение для определения главных значений (главных напряжений) и системы уравнений для нахождения направлений главных осей тензора напряжений .

 2. Для проверки правильности найденных корней характеристического уравнения, вычислить инварианты тензора напряжений в исходных и главных осях.

3. Вычислить главные значения и направляющие косинусы главных осей тензора  ( , МПа).

4. По заданному критерию прочности вычислить эквивалентные напряжения.

 

 

Данные к задаче № 5

 

№ варианта		МПа	МПа	МПа	МПа	МПа	МПа	Критерий прочности
1	100		100	10	-50	20	9	Мизеса
2	-60		-10	-100	90	10	8	Сен-Венана
3	12		10	-100	60	30	7	Мизеса
4	15		14	100	90	40	6	Сен-Венана
5	-15		-20	100	-80	50	12	Сен-Венана
6	90		70	50	-50	40	13	Мизеса
7	35		90	-50	-10	30	16	Сен-Венана
8	-70		100	-70	50	20	18	Сен-Венана
9	60		100	70	-80	10	22	Мизеса
10	100		-12	-70	14	60	6	Мизеса
11	100		10	60	-20	6	12	Сен-Венана
12	50		14	100	6	12	13	Мизеса
13	-50		-20	100	12	13	16	Сен-Венана
14	-70		14	50	13	16	6	Сен-Венана
15	70		-20	-50	16	18	12	Мизеса
16	-12		-70	-70	-50	22	13	Сен-Венана
17	13		10	70	-70	70	16	Сен-Венана
18	14		50	100	70	20	10	Мизеса
19	-20		-50	100	6	100	10	Мизеса
20	60		-70	50	12	100	6	Сен-Венана
21	10		70	-50	13	50	12	Сен-Венана
22	10		-12	-70	16	-50	13	Мизеса
23	50		13	70	18	-70	16	Сен-Венана
24	-50		14	30	22	70	18	Сен-Венана
25	-70		-20	50	-10	-10	22	Мизеса

Часть 2

---

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 75; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!