Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Курсовая работа - Расчетно-графические задачи Вариант №14 - файл Курсовой по прикладной механике(перед проверкой).docx


Курсовая работа - Расчетно-графические задачи Вариант №14
скачать (600.4 kb.)

Доступные файлы (5):

Курсовой по прикладной механике(перед проверкой).docx412kb.02.12.2011 01:51скачать
Рисунки 1 задача.vsd
Рисунки 2 задача.vsd
Рисунки 3 задача.vsd
Рисунки 3 задача (С эпюрами).vsd

Загрузка...

Курсовой по прикладной механике(перед проверкой).docx

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Задача №1.

Анализ напряженно-деформированного состояния стержня с учетом собственного веса при деформации растяжения сжатия.

1.Зарисовать в выбранном масштабе схему в соответствии с заданием.

2.Выбрать систему осей координат.

3.Определить реакции связей опоры.

4.Используя метод сечений, записать уравнения внутренних усилий N на каждом грузовом участке.

5.Записать уравнения для определения нормального напряжения σх на каждом грузовом участке.

6.Записать уравнения для определения перемещения U на каждом грузовом участке.

7.Построить эпюры N, σх ,U.

8.Определить положение опасного сечения.

9.Определить нормальное и касательное напряжения на площадке, составляющей угол α=30 с осью стержня.



Исходные данные:

Р1 Н

Р2 Н

Р3 Н

F1 10-4 м2

F2 ∙10-4 м2

F3 ∙10-4 м2

L1 м

L2 м

L3 м

300

600

300

8

7

5

0,3

0,4

0,4



1 и 2-ой пункты задачи №1 выполнены на рис. 1.

3.Определение реакции опоры.

xi=0

-R-P1+P2+P3+γg(F1L1+F2L2+F3L3)=0

R=-P1+P2+P3+γg(F1L1+F2L2+F3L3)

R=600+7.8(8∙0.3+7∙0.4+5∙0.4)=656.16 H






4.Определение внутренних усилий N на каждом грузовом участке при помощи метода сечений.

4.1 Для первого грузового участка при 0≤X< L1 рис 1.1

-R+N+γgF1X=0

N=R-γgF1X

При х=0 N=R=656.16 H

При х= L1 N=R-γgF1 L1 =637.44 H

4.2 Для второго грузового участка при L1 <x <L1+ L2. Рис 1.2

-R-P1+γgF 1L1+F2x-L1+N=0

N=R+P1-γgF 1L1+F2x-L1=0

При х=L1 N=937.44 H

При х=L1 + L2 N=915.6 H

4.3 Для третьего грузового участка при L1+L2< x < L1+L2+L3 рис.1.3

-R+P2-P1+γgF1L1+F2L2+F3x-L1+L2+N=0

N=R-P2+P1-γgF1L1+F2L2+F3x-L1+L2

При х= L1+L2 N=315.6 H

При х= L1+L2+L3 N=300 H



5.Определение нормального напряжения σх на каждом грузовом участке.

5.1 Для первого грузового участка при 0 <x <L1

σх=NF=RF1-γgx

При х=0 σх=820,2 кПа

При х= L1 σх=796,8 кПа

5.2. Для второго грузового участка при L1 <x <L1+ L2

σх=NF=R+P1-γgF1L1F2-γg(x-L1)

При х=L1 σх =1339.2 кПа

При х=L1 + L2 σх =1308 кПа

5.3 Для третьего грузового участка при L1 + L2< x < L1 + L2 + L3

σх=NF=R+P1-P2-γg(F1L1+F2 L2)F3-γg(x-(L1+L2))

При х= L1+L2 σх =668.88 кПа

При х= L1+L2+L3 σх =637,68 кПа

6.Определение перемещения U на каждом грузовом участке.

6.1 Для первого грузового участка при 0 <x <L1

Расчет перемещения производится по формуле
U=LiNEFidx
U=0L1NEF1dx=0L1R-γgF1xEF1dx=0L1REF1-γgxEdx

U=10-600.3(3.9-0.37x)dx=10-61.17-0.02=1.15 мкМ

6.2. Для второго грузового участка при L1 <x <L1 +L2.

U=L1L1+L2NEF2dx=L1L1 +L2R+P1-γgF 1L1+F2x-L1EF2dx=L1L1 +L2R+P1-γgF 1L1EF2-γgx-L1Edx



U=10-60.30.7(6.4-0.37x)dx=10-64.38-1.9=2.47 мкМ

6.3 Для третьего грузового участка при L1 + L2< x < L1 + L2 + L3

U=L1+L2L1+L2+L3NEF3dx=L1+L2L1+L2+L3R-P2+P1-γgF1L1+F2L2+F3x-L1+L2EF3dx=L1+L2L1+L2+L3R+P1-P2-γg(F1L1+F2 L2)EF3-γg(x-(L1+L2)Edx

U=10-60.71.13.2-0.37xdx=10-63.30-2.15=1.15 мкМ

7.Построение эпюр изображено на рис.1.

8.Определение положения опасного сечения.

Положение опасного сечения находится на участке №2 при х=L1 σх=1339,2 кПа

9.Определение нормального и касательного напряжений на площадке составляющей угол α=30° с осью стержня.

σα=σхcos2α

τα=σх2sin

σα=1339.2∙0.75∙103=1004.4 кПа

τα=1339,22∙103∙0,87=579,9кПа



Задача №2.

Исследование напряженно-деформированного состояния стержня при деформации кручения.

1.Зарисовать в выбранном масштабе схему в соответствии с заданием.

2.Выбрать систему осей координат.

3.Определить неизвестный момент.

4.Используя метод сечений, записать уравнения внутреннего усилия Мх на каждом грузовом участке.

5.Построить эпюру Мх.

6.Определить положение опасного сечения.

7.Подобрать размеры круглого поперечного сечения вала, если |τ|=10МПа.

8.Определить полный угол закручивания сечения.

Исходные данные :

М1 Н∙м

М2 Н∙м

М3 Н∙м

m1 Нм/м

m2 Нм/м

m3 Нм/м

L1 м

L2 м

L3 м

0

15

0

0

?

100

0.1

0.2

0.2

1 и 2-ой пункты задачи №1 выполнены на рис. 2.

3.Определение неизвестного момента.

Мх=0

m2 L2 M2 + m3 L3 =0 m2=M2-m3L3L2=15-100∙0.10.1=50 Hм/м

4.Определение внутренних усилий Мх на каждом грузовом участке.

4.1. Для первого грузового участка при 0 <x <L1 рис. 2.1

Mx=0

Mx=0



4.2.Для второго грузового участка при L1 <x <L1 +L2 рис 2.2.

Mx=0

Mx + m2( x-L1 )=0 Mx=- m2( x-L1 )

При х=L1 Mx=0 Hм

При х=L1 + L2 Mx=-5 Hм

4,3 Для третьего грузового участка при L1 + L2< x < L1 + L2 + L3 рис. 2.3

Mx=0

Mx + m2 L2 M2 +m3(x-(L1 + L2))=0 Mx = M2 m2 L2 -m3(x-(L1 + L2))=0

При х= L1+L2 Mx =10 Hм

При х= L1+L2+L3 Mx =0 Hм

5. Построение эпюр изображено на рис.2.

6.Определение положения опасного сечения.

Положение опасного сечения находится на участке №3 при х=L1 +L2 Mx=10Hм



7.Определение размеров круглого поперечного сечения вала при |τ| =10 МПа

τ max≤ |τ|=10 МПа τmax=|Mx|Ipρ

где: Ip-полный момент инерции Ip=πr42r=32|Mx||τ|π

ρ=r-максимальное значение

r=32∙101073.14=0.86∙10-2 м=8,6 мм

8.Определение полного угла закручивания сечения.

Модуль сдвига G для стали: G=79,3 ГПа

φ=iLiMxiGIpdx

φ=L1L1+L2- m2( x-L1 )GIpdx+L1+L2L1+L2+L3M2–m2 L2 -m3(x-(L1 + L2))GIpdx

Ip=πr42=3.14∙(0.86∙10-2)42=1.35∙10-8 рад∙м

φ=- 1GIpL1L1+L2m2( x-L1 )dx+1GIpL1+L2L1+L2+L3M2–m2 L2 -m3(x-(L1 + L2))dx

L1L1+L2m2 x-L1 dx=L1L1+L2m2xdx-m2L1L1L1+L2dx=m20.025-0.03=-0.25

L1+L2L1+L2+L3M2–m2 L2 -m3(x-(L1 + L2))dx=L1+L2L1+L2+L3M2–m2 L2+m3L1 + L2dx-m3L1+L2L1+L2+L3xdx=4-3.5=0.5

φ=9.3∙10-40.25=2.32∙10-4рад



Задача №3.

Исследование напряженно-деформированного состояния стержня при деформации плоским поперечным изгибом.

1.Зарисовать в выбранном масштабе схему в соответствии с заданием.

2.Выбрать систему осей координат.

3.Определить реакции опоры.

4.Используя метод сечений, записать уравнения внутренних усилий Qz , My.

5.Построить эпюры Qz , My.

6.Определить положение опасного сечения.

7.Подобрать размеры круглого поперечного сечения стержня, если [σ]=100МПа



Исходные данные:

P Н

M Н∙м

q1 Н/м

q2 Н/м

q3 Н/м

L1 м

L2 м

L3 м

60

3

100

100

100

0.2

0.1

0.2





Пункты 1 и 2 представлены на рис. 3

3.Определение реакции опоры.

zi=0

-R+q1L1-q2L2-P+q3L3=0 → R=q1L1-q2L2-P+q3L3

R=100(0.2-0.1+0.2)-60=-30 Н

Муi=0

-MR-q1L122+q2L2L1+L22-q3L3(L1+L2+L32)+PL1+L2-M=0
MR=-q1L122+q2L2L1+L22-q3L3(L1+L2+L32)+PL1+L2-M

MR =-2+2.5-8+18-3=7,5 H∙м

4.Определение внутренних усилий Qz и My на каждом грузовом участке.

4.1. Для первого грузового участка при 0 <x <L1 Рис 3.1

zi=0

-R+q1x+Qz=0→Qz=-q1x+R

При х=0 Qz=-30 H

При х= L1 Qz=-50 H

Myi=0

-Rx+MR+My+q1x22=0My=Rx+MR-q1x22

При х=0 My=MR=7.5 H∙м

При х= L1 My=- 0.5 H∙м



4.2.Для второго грузового участка при L1 <x <L1 +L2 рис 3.2

zi=0

-R+q1L1-q2(x-L1)+Qz=0→

Qz=R-q1L1+q2(x-L1)

При х=L1 Qz =-50 H

При х=L1 + L2 Qz =-40 H

Myi=0

-Rx-MR+My+q1L1(x-L12)-q2(x-L1)22=0My=Rx+MR-q1L1x-L12+q2(x-L1)22

При х=L1 My=-0.5 H∙м

При х=L1 + L2 My=-5 H∙м

4.3 Для третьего грузового участка при L1 + L2< x < L1 + L2 + L3 Рис 3.3

zi=0

-R+q1L1-q2L2-P+q3(x-L1+L2)+Qz=0→

Qz=R-q1L1+q2L2+P-q3(x-L1+L2



При х= L1 + L2 Qz =20 H

При х= L1 + L2 + L3 Qz =0 H

Myi=0

-Rx-MR+My+q1L1(x-L12)-q2L2(x-(L1+L22))+Px-L1+L2+q3(x-L1+L2)22=0

My=Rx+MR-q1L1x-L12+q2L2x-L1+L22-Px-L1+L2-q3(x-L1+L2)22

При х= L1 + L2 My=-5 H∙м

При х=L1 + L2 + L3 My=-3 H∙м

5.Построение эпюр Qz и My изображено на рис. 3.

6.Нахождение положения опасного сечения

Положение опасного сечения находится на участке №1 при х=0 Mу=7,5Hм

7. Расчет круглого поперечного сечения стержня, при [σ]=100МПа.

σx max<[σ]

σ=σx max=My maxπr34→r=34Myσxπ

r=0.004567 м=4,56 мм.




Скачать файл (600.4 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации