Пирогов А.Н. Сопротивление материалов. Практическое руководство - файл n1.doc

приобрести
Пирогов А.Н. Сопротивление материалов. Практическое руководство
скачать (4749.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc11385kb.01.07.2008 19:41скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ



РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ


И ПРИМЕРЫ ИХ РЕШЕНИЯ

Практическое руководство

Кемерово 2004

Составители:

А.Н. Пирогов, канд. техн. наук, доцент;

В.Н. Грачев, канд. техн. наук, доцент;

А.И. Яремчук, канд. техн. наук, доцент;

А.А. Попова, ст. преподаватель

Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры


прикладной механики

Протокол № 10 от 26.06.04
Рекомендовано методической комиссии

механического факультета

Протокол № 1 от 01.09.04
Под общей редакцией доц. А.Н. Пирогова
Практическое руководство разработано в соответствии с государственными образовательными стандартами РФ и рабочими программами по дисциплине «Сопротивление материалов» и предназначено для студентов механических и технологических специальностей дневной формы обучения и для преподавателей.
Подписано к печати 00.10.04.

Формат 60 х 84 1/16. Уч. – изд. л. 6,5. Тираж 500 экз.

Заказ № 66. Отпечатано на ризографе. Цена 32 руб.
Кемеровский технологический институт пищевой промышленности,

650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47.
Отпечатано в лаборатории множительной техники КемТИППа,

650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52.
 Кемеровский технологический

институт пищевой промышленности, 2004

ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ….. …… …… …… …… …… …… …… …… 5

  1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ…… …… …… …… …… …… …… 5

    1. Указания к выполнению расчетно-графических

работ и их оформлению… …… …… …… …… …… …… 6

    1. Темы расчетно – графических работ и их содержание

для студентов различных специальностей. …… …… …… 8

  1. ЗАДАЧИ К РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИМ РАБОТАМ……. 9

Задача № 1. Геометрические характеристики плоских

составных несимметричных сечений……………9

Задача № 2. Расчет ступенчатого бруса на растяжение

и сжатие…………………………………………..12

Задача № 3. Расчет статически определимого и

статически неопределимого бруса

на растяжение и сжатие…………………………14

Задача № 4. Плоское напряженное состояние……………….19

Задача № 5. Расчет стальной двутавровой балки

на прочность……………………………………...21

Задача № 6. Расчет деревянной балки на прочность………...23

Задача № 7. Определение деформаций балки………………..25

Задача № 8. Расчет статически неопределимой рамы……….28

Задача № 9. Расчет вала на совместное действие

кручения и изгиба………………………………..32

Задача № 10. Расчет вала редуктора………………………….37

Задача № 11. Определение допускаемой нагрузки стальной

центрально сжатой колонны…………………...42

Задача № 12. Расчет стальной колонны на устойчивость…...45

  1. ПРИМЕРЫ И РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ТЕМАМ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ. …… …… …… ……47

Тема 1. Геометрические характеристики плоских

составных несимметричных сечений

(к задаче № 1)………………………………………….47

Тема 2. Расчет ступенчатого бруса на растяжение

и сжатие (к задачам № 2 и № 3)……………………...51

Тема 3. Плоское напряженное состояние


(к задаче № 4)…………………………………………59

Тема 4. Расчет балки на прочность при прямом изгибе

(к задачам № 5 и № 6)………………………………...62

Тема 5. Определение перемещений при изгибе


(к задаче № 7 )………………………………………....67

Тема 6. Расчет статически неопределимых рам

(к задаче № 8)…………………………………………76

Тема 7. Расчет вала на совместное действие кручения и

изгиба (к задачам № 9 и № 10)………………….….91

Тема 8. Расчет стержней при продольном изгибе

(к задачам № 11 и № 12)……………………………97

Рекомендуемая литература…………………………………..103


ПРЕДИСЛОВИЕ



Учебная работа студентов в соответствии с содержанием Государственных образовательных стандартов наряду с аудиторной работой студентов включает также самостоятельную работу, составной частью которой являются домашние расчетно-графические работы (РГР) по дисциплине ''Сопротивление материалов''. Содержание, количество и их объем определяются рабочими программами дисциплины для каждой специальности.

Настоящее учебное пособие включает: общие методические указания по выполнению и оформлению РГР, варианты задач, примеры их решения, а также список рекомендуемой литературы.

Коллектив авторов:

канд. техн. наук, доцент А.Н. Пирогов – предисловие; раздел 1;

задачи 1, 11, 12; темы 1 и 8.

канд. техн. наук, доцент В.Н. Грачев – задачи 4, 7; темы 3 и 5.

канд. техн. наук, доцент А.И. Яремчук – задачи 3, 9; темы 2 и 4.

старший преподаватель А.А. Попова – задачи 8, 9, 10; темы 6 и 7.

Авторы выражают искреннюю признательность инженеру

В.В. Осипенко за помощь в оформлении рукописи пособия.


  1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ


Цель выполнения расчетно-графических работ (РГР) – научить будущего инженера основам науки о прочности материалов и конструкций, подготовить к правильному выбору методов расчетов и рационального проектирования. Наряду с этим РГР являются базой для изучения курсов деталей машин, основ конструирования, а также специальных конструкторских курсов.

Задачи, решаемые при выполнении РГР – повысить качество расчетов и проектирования, дать теоретическую основу для самостоятельного расчета новых конструкций и тем самым способствовать повышению эффективности, качества, надежности и экономичности сооружений и конструкций машин.

Знания и умения, приобретаемые студентами при выполнении РГР: 1. Основные задачи дисциплины. 2. Основные допущения в курсе о свойствах материалов, о форме элементов конструкций. 3. Сущность метода сечений для определения внутренних силовых факторов при различных нагружениях бруса. 4. Основные характеристики механических свойств конструкционных материалов. 5. Основы теории напряженного состояния. 6. Основы теории прочности. Понятия механики разрушения. 7. Геометрические характеристики сечений. 8. Расчеты на прочность и жесткость при растяжении, кручении и изгибе, сложном нагружении. 9. Расчет статически неопределимых систем. 10. Расчет на устойчивость.

11. Основную справочную литературу по курсу.

Уметь: 1. Пользоваться основной и справочной литературой по сопротивлению материалов.

  1. Переходить от реальной конструкции к расчетной схеме.

  2. Определять виды деформаций элементов конструкции, расчетные нагрузки.

  3. Выполнять расчеты на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций при простых и сложных нагружениях в статически определимых и статически неопределимых системах.




    1. Указания к выполнению расчетно-графических

работ и их оформлению
Сопротивление материалов одна из сложных дисциплин, изучаемых в высших учебных заведениях. Занятия по этому курсу должны обязательно сопровождаться составлением конспекта и решением задач. Если при решении задач возникнут затруднения, следует воспользоваться имеющимися в пособиях указаниями и решениями, но совершенно необходимо научиться решать задачи самостоятельно.

Необходимо хорошо разбираться в тех чертежах, которыми сопровождаются выводы формул. Выдающийся ученый, отец русской авиации Н.Е. Ж у к о в с к и й писал: «Раз усвоенные геометрические образы, рисующие картину рассматриваемого явления, надолго западают в голову и живут в воображении изучающего».

После изучения каждой темы студент должен обязательно ответить на вопросы для самоконтроля, которые даны в конспекте лекций после каждой темы. Это способствует лучшему усвоению пройденного материала. До сдачи зачета (экзамена) необходимо выполнить РГР. Каждый студент выполняет то количество РГР, которое предусмотрено учебным графиком.

Студент обязан взять задачи и числовые данные к ним в соответствии с личным шифром, состоящим из одной из букв латинского алфавита (А, В или С) и трех цифр. Например, шифр студента В 927. В этом случае независимо от номера задачи из таблицы схем для группы В берется схема задачи номер 9, а из таблицы исходных данных из блока 2 выписываются цифровые значения из строки (или столбца) 7.

Работы, выполненные с нарушением этих указаний – не принимаются к защите!

Основные требования к оформлению РГР:

  1. В заголовке РГР должны быть четко написаны: тема РГР и ее номер, название дисциплины, Ф.И.О. преподавателя –консультанта.

  2. Каждую РГР следует выполнять на листах формата А4, скрепленных скрепкой или другим образом, чернилами (не красными), четким почерком.

  3. Перед решением каждой задачи надо написать полностью ее условие с числовыми данными. Составить аккуратные эскизы расчетных схем в масштабе и указать на них в числах величины, необходимые для расчета. Причем, расчетные схемы выполняются на листах формата А3.

  4. Решение РГР должно сопровождаться краткими, последовательными и грамотными, без сокращения слов, объяснениями и чертежами, на которых все входящие величины должны быть показаны в числах. Надо избегать многословных пояснений и пересказа конспекта или учебника. Студент должен знать, что язык техники – формула и чертеж. При пользовании формулами или данными, отсутствующими в конспекте или в учебнике, необходимо кратко и точно указать источник (автор, название, страницу, номер формулы).

  5. Необходимо указать единицы измерения всех величин и подчеркивать окончательные результаты.

  6. Не следует вычислять большое число значащих цифр. Вычисления должны соответствовать необходимой точности. Для инженерных расчетов обычно достаточно оставлять три значащие цифры. Например: 312; 31,2; 0,312; 0,00312.

  7. Не допускаются при выполнении расчетов более трех исправлений на одной странице.

Внимание: Более подробные сведения о требованиях к оформлению РГР изложены в методических указаниях, помещенных на стенде кафедры.

    1. Темы расчетно-графических работ и их содержание

для студентов различных специальностей
Студенты механических специальностей кроме групп (АМ и ОТ) выполняют шесть РГР, в которые входят следующие задачи:
а) осенний семестр:

РГР № 1 «Геометрические характеристики плоского составного несимметричного сечения» (задача № 1);

РГР № 2 «Расчет ступенчатого бруса на растяжение и сжатие» (задача № 3);

РГР № 3 «Расчет балок на прочность при прямом изгибе» (задачи № 5 и № 6);

б) весенний семестр:

РГР № 4 «Расчет статически неопределимой рамы» (для групп ПМ, ПИ, ТД, БМ – задача № 8); «Определение деформации балки» (для групп ХМ – задача № 7);

РГР № 5 «Расчет вала на совместное действие кручения и изгиба» (задача № 9); «Плоское напряженное состояние» (задача № 4);

РГР № 6 «Расчет стержней при предельном изгибе» (задачи № 11 и № 12).
Студенты факультета многоступенчатой профессиональной подготовки (группы ПМн) выполняют три РГР, в которые входят задачи:

РГР № 1 «Расчет статически определимого и статически неопределимого бруса на растяжение и сжатие (задача № 3);

РГР № 2 «Определение деформации балки» (задача № 7);

РГР № 3 «Расчет вала на совместное действие кручения и изгиба (задача № 9).
Студенты технологических специальностей всех факультетов, а также группы АМ и ОТ механического факультета выполняют две РГР, в которые входят задачи:

РГР № 1 «Расчет ступенчатого бруса на растяжение и сжатие (задача № 2);

РГР № 2 «Расчет вала редуктора» (задача № 10).


2. ЗАДАЧИ К РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИМ РАБОТАМ




Задача № 1



ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

НЕСИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВНЫХ СЕЧЕНИЙ
Для составного несимметричного сечения, состоящего из листа и прокатных профилей, требуется:


  1. Определить координаты центра тяжести сечения.

  2. Вычислить центральные моменты инерции сечения.

  3. Определить направление главных центральных осей инерции сечения.

  4. Вычислить главные центральные моменты инерции сечения.

  5. Выполнить проверку расчета.


Примечания:


  1. При решении задачи сечение в плоскости чертежа не поворачивать.

  2. Данные для решения задачи взять в таблицах 1 и 2.

  3. Все чертежи выполнить согласно государственных стандартов с нанесением необходимых обозначений и размеров.



  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации