Сопротивление материалов: Практикум, страница 3

s_max = s₂ = 160,0 МПа.

Согласно условию прочности при растяжении- сжатии в нашем примере имеем:

s_max = N _max /A £ [s],

отсюда                                    s_max =  160,0 МПа £ 170,0 МПа.

Условие прочности выполняется.

5. Для определения перемещений  на каждом участке применяем закон Гука, который имеет вид:

D,

где N_i – нормальная сила на каждом i-том участке; L_i – длина каждого участка; Е – модуль упругости; S_i –площадь поперечного сечения каждого участка. В нашем примере получим:

   

           

             

6. По  проведенным расчетам строим эпюры, нормальных сил, напряжений и перемещений по длине стержня. Построение проводится от вертикальной нулевой линии в соответствующем масштабе. Эпюры штрихуют перпендикулярно нулевой линии. При построении эпюры перемещений следует учесть, что в заделке, т.е. точке Е, перемещение равно нулю. Построение эпюры перемещения проводится от этой точки по участкам, применяя равенство:

d =SD,

где суммирование проводится, считая от точки Е вниз по каждому участку:

 

Построенные эпюры N, s, d приведены на рис.1б,в,г).

Индивидуальное задание.

         Для заданной схемы нагружения стержня, изображенного на рис.2, осевыми нагрузками проверить опасные сечения (участок) на прочность, если задано: величина нагрузки  F = 10,0 кН,  площадь поперечного сечения  участка стержня А = 100 мм²; допускаемое напряжение [s]= 170 МПа, модуль упругости при растяжении-сжатии

Е = 2×10⁵ МПа, длина участка стержня а = 0,5 м.

   Рис.2

          Отчет по практическому занятию.

          Студент должен приобрести знания по основным понятиям сопротивления материалов и развить навыки расчета элементов конструкций на прочность и построении эпюр внутренних силовых факторов, напряжений и перемещений при растяжении-сжатии, что подтверждается решением индивидуального задания.

Занятие 2

(Модуль «Механические характеристики

материалов. Условия прочности. Рациональные сечения»)

Тема занятия: «Расчет на прочность и жесткость при кручении валов».

Цель занятия:  Приобрести навыки расчета валов на прочность и

                                     жесткость.

 Продолжительность занятия – 2 часа

  Вопросы для подготовки к занятию

1.  Определение деформации кручение.

2.  Условие прочности при кручении.

3.  Три вида задач из условия прочности при кручении.

4.  Определение углов закручивания вала.

5.  Расчет на жесткость валов круглого сечения.

6.  Дайте определение полярным моментам инерции и сопротивления вала.

         Задача. Для заданной схемы нагружения вала (рис.3):

-  построить эпюры крутящих моментов;

-  найти опасное сечение;

-  определить диаметр вала из условия прочности;

-  определить углы закручивания;

M = 50 ,  МПа,  м.

Методические указания к решению задания: