Практическая часть задания к курсовым работам

Задача 1.

Задано сплошное сечение, которое состоит из двух участков: прямоугольного и профильного проката - швеллера или двутавра. Одна ось (X или У) является общей центральной осью обоих участков (рис. 1).

Рис. 1

Требуется:

1. Привести геометрические характеристики простых составляющих сечения относительно их собственных центральных осей.

2.Вычертить сечение в масштабе с указанием основных размеров в числах и обозначением центральных осей простых составляющих сечения, параллельных вспомогательным осям.

3.Определить координаты центра тяжести всего сечения и построить на чертеже центральные оси, параллельные вспомогательным осям.

4.Выполнить проверку правильности выполнения третьего пункта путём вычисления статических моментов всего сечения относительно общих центральных осей.

5.Определить значения главных центральных моментов инерции сечения.

6.Определить значения осевых моментов сопротивления (WX, WY).

Данные взять из табл. 1

Табл.1

№ строки	Схема	Швеллер, №	Двухтавр,№	Размер прямоугольника, см
№ строки	Схема	Швеллер, №	Двухтавр,№	H	b
1	I	12	10	18	0,4
2	II	14	12	19	0.5
3	III	16	14	20	0.6
4	IV	18	16	21	0.7
5	V	18a	18	22	0.8
6	VI	16a	18a	18	0.4
7	VII	14a	14	20	0.6
8	VIII	16	16	19	0.5
9	IX	12	12	21	0.7
0	X	10	10	22	0.8
	е	в	е	д	г

Задача 2.

Абсолютно жёсткий брус АС опирается на шарнирно-неподвижную опору А и прикреплён к стальному стержню ВС длиной L с помощью шарнира С (рис. 2).

Табл.2

№ строки	Схема	а,м	в,м	L,м	F,кН
1	I	1.5	1.1	2.0	10
2	II	1.6	1.2	2.1	12
3	III	1.7	1.3	2.2	14
4	IV	1.8	1.4	2.3	16
5	V	1.9	1.5	2.4	18
6	VI	2.0	1.6	2.5	20
7	VII	1.4	1.7	2.6	22
8	VIII	1.3	1.8	2.7	24
9	IX	1.2	1.9	1.3	26
0	X	1.1	2.0	2.9	28
	е	в	б	в	д

Требуется:

1.Определить реакции в опорах А и В.

2.Определить продольную силу N в стальном стержне и построить её эпюру.

3.Определить площадь поперечного сечения стержня.

4.Определить удлинение стержня ВС и величину вертикального перемещения точки С.

Данные взять из табл. 2. Общие данные: предел текучести материала (Ст.З) − σт =240МПа; коэффициент запаса прочности − nт =1,5; модуль упругости (модуль Юнга) − Е = 200 ГПа.

Рис. 2

Задача 3.

К стальному валу приложены три вращающих момента (рис. 3).

Требуется:

1. Определить реактивный момент в заделке.

2. Построить эпюру крутящих моментов.

3. Определить диаметр вала (расчёты произвести из условия прочности и условия жёсткости)

4. Построить эпюру углов закручивания.

Табл. 3

№	Схема	а, м	в, м	с, м	М1, кН·м	М2, кН·м	Мз, кН·м
1	I	1.5	1.1	0.5	5	2	4
2	II	1.6	1.2	0.6	6	3	5
3	Ш	1.7	1.3	0.7	7	4	13
4 5 6 7	IV V VI VII	1.8 1.9 2.0 1.4	1.4 1.5 1.6 1.7	0.8 0.9 1.0 1.1	8 9 10 11	5 6 10 8	12 11 10 9
8	VIII	1.3	1.8	1,2	12	9	8
9	IX	1.2	1.9	1.3	13	10	7
0	X	1.1	2.0	1.4	14	11	6
	е	в	6	а	е	д	г

Данные взять из табл. 3. Общие данные: допускаемое касательное напряжение − [τ] = 50 МПа; допускаемый относительный угол закручивания – [φ]=0,5 м^-1; модуль сдвига − G=80 ГПа.

Рис. 3

Задача 4.

Даны две схемы стальных балок (рис. 4).

Требуется:

Для схемы «а»:

1. Построить эпюры поперечной силы Q и изгибающего момента М.

2. Определить максимальное нормальное напряжение в балке сложного поперечного сечения, уже рассмотренного в задаче 1.

3. Определить фактический коэффициент запаса прочности.

4. Определить прогиб конца консоли аналитическим методом, составляя и интегрируя дифференциальные уравнения изогнутой оси балки, или применяя универсальное уравнение изогнутой оси балки.

Для схемы «б»:

1Построить эпюры поперечной силы Q; и изгибающего момента М.

2.Подобрать сечения следующей формы: прямоугольное (h/b=k); круглое; кольцевое (a=d/D); состоящее из двух швеллеров; двутавровое.

3.Оценить эффективность формы сечения.

Данные взять из табл. 4. Общие данные: предел текучести материала − σт = 240 МПа; коэффициент запаса прочности – nт =1,5; модуль упругости (модуль Юнга) − Е = 200 ГПа.

Табл. 4

№	Схема	a1,м	а2,м	q,кH/м	F,кH	M,кH·м	k	a
1	I	1.0	2.0	10	25	10	1.5	0.7
2	II	1.2	1.8	12	24	15	2.0	0.8
3	III	1.4	1.6	14	22	20	2.5	0.9
4	IV	1.6	1.4	16	20	25	3.0	0.8
5	V	1.2	1.8	18	18	30	2.5	0.8
6	I	2.0	1.0	20	16	35	2.0	0.8
7	II	1.8	1.2	22	15	30	1.5	0.7
8	III	1.6	1.4	24	14	25	2.0	0.9
9	IV	1.4	1.6	26	12	20	2.5	0.8
0	V	1.2	1.8	28	10	15	3.0	0.9
	e	a	б	в	г	д	е	б

Рис. 4

Рис.5

Задача 5.

На рис. 5 показаны балка и рама.

Требуется:

1.Определить по правилу Верещагина вертикальное перемещение точки В для схемы «а». Жёсткость балки − постоянная (ЕI_х = соnst).

2.Определить по правилу Верещагина горизонтальное перемещение точки B для схемы «б». Жёсткость рамы − постоянная (ЕI_х = соnst).

Табл. 5

№ строки	Схема	q,кH/м	F,кH	M,кH·м	l,м
1	I	6	20	10	1.1
2	II	7	10	12	1.2
3	III	8	5	14	1.3
4	IV	9	4	16	1.4
5	V	10	6	18	1.5
6	I	12	8	20	1.6
7	II	15	15	8	1.7
8	III	5	7	6	1.8
9	IV	20	12	7	1.9
0	V	16	14	7	2.0
	е	а	д	в	г

Рис. 5

Задача 6.

Дана статически неопределимая плоская рама (рис. 6), все элементы которой кольцевого поперечного сечения с постоянной жёсткостью (ЕI_х = соnst). Требуется:

1.Установить степень статической неопределимости.

2.Выбрать основную систему и показать эквивалентную систему.

3.Записать канонические уравнения.

4.Построить эпюры изгибающих моментов от заданной нагрузки и единичных сил.

5.Вычислить значения основных и побочных коэффициентов, а также свободных членов канонических уравнений.

6.Найти величины реакций отброшенных лишних связей.

7.Выполнить проверку.

8.Построить окончательные эпюры внутренних силовых факторов – N,Q,M.

9.Определить размеры поперечного сечения участков рамы (а = d/D = 0,8) из условия прочности.

Данные взять из табл. 5. Общие данные: допускаемое напряжения для материала рамы - [σ] = 160 МПа.

Рис. 6

Задача 7.

Вал трансмиссии (рис. 7) делает n оборотов в минуту и передаёт мощность N кВт.

Требуется:

1.Определить моменты, приложенные к шкивам 1 и 2, по заданным величинам N и n.

2.Построить эпюру крутящих моментов Мкр.

3.Определить окружные усилия t1 и t2, действующие на шкивы 1 и 2, по найденным моментам и заданным диаметрам D1 и D2.

4.Определить силы, изгибающие вал в горизонтальной и вертикальной плоскостях (веса вала и шкивов не учитывать).

5.Построить эпюры изгибающих моментов от горизонтальных сил (Мгор) и от вертикальных сил (Мверт).

6.Построить эпюру суммарного изгибающего момента.

7.Найти опасное сечение и определить величину максимального расчётного момента по третьей теории прочности.

8.Подобрать диаметр вала d при [σ_р] = 70 МПа.

Данные взять из табл. 6

Рис. 7

Табл. 6

№ строки	Схема	N, кВт	п, об/мин	а, м	в, м	с, м	D1, м	D2, м	а1, градус	а2, градус
1 2	I II	10 20	100 200	1,1 1.2	1.1 1.2	1,1 1,3	1.1 1.2	1.1 1.0	10 20	10 30
3	Ш	30	300	1.3	1.1	1.3	1.3	1.2	30	45
4	IV	40	400	1.1	1.4	1.2	1.4	1.0	40	45
5	I	50	500	1.2	1.5	1.3	1.2	1.5	50	60
6	II	60	600	1.6	1.0	1.4	1.6	1.4	60	30
7	III	70	700	1.7	1.2	1.5	1.7	1.4	90	70
8	IV	80	800	1.3	1.8	1.5	1.1	1.8	90	45
9	I	90	900	1.5	1.6	1.9	1.9	1.7	70	45
0	II	100	1000	2.0	1,8	2.0	2.0	1,6	100	45
	е	а	б	в	г	д	е	а	б	в

Задача 8.

Стальной стержень длиной L сжимается силой F (рис. 8).

Требуется:

1.Найти размеры поперечного сечения стержня при допускаемом напряжении на центральное сжатие [σ_с]=160МПа, пользуясь методом последовательных приближений.

2.Найти величину критической силы, если предельная гибкость равна λпред = 100.

3.Найти коэффициент запаса устойчивости.

Данные взять из табл. 7. Табл. 7

№ строки	Схема	Форма сечения	F,кН	l, м
1	I	I	100	2.1
2	11	II	200	2.2
3	III	III	300	2.3
4	IV	IV	400	2.4
5	I	V	500	2.5
6	II	VI	600	2.6
7	III	VII	700	2.7
8	IV	VIII	800	2.8
9	I	IX	900	2.9
0	II	X	1000	0.3
	e	а	б	в

Задача 9.

На балку, свободно лежащую на двух жёстких опорах (рис. 9), с высоты h падает груз F.

Требуется:

1.Найти наибольшее нормальное напряжение в балке.

2.Решить аналогичную задачу при условии, что правая опора заменена пружиной, податливость которой равна а.

3.Сравнить полученные результаты.

Данные взять из табл. 8.

Рис. 8

Рис. 9

Табл. 8

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 807; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 34

Мы поможем в написании ваших работ!