Сопромат 4 работы
| Цена, руб. | 500 |
| Номер работы | 3786 |
| Предмет | Инженерия, промышленность |
| Тип работы | Контрольная |
| Объем, стр. | 40 |
| Оглавление | Задача 1.1. - Статически определимый стержень. Расчетная схема стержня. Порядок расчета 1. Построить эпюры нормальных (продольных) сил N, нормальных напряжений σ, продольных деформаций ε и осевых перемещений w, выражая соответствующие значения на эпюрах через параметры P, F, l, E. 2. Из условия прочности для всего стержня определить пара- метр F, а затем − значения площадей и диаметров поперечных сечений стержня на каждом участке. Полученные значения диаметров округлить до соответствующих значений из ряда нормальных линейных размеров ( приложение 2). 3. Вычислить значения максимальной продольной деформации εmax, удлинения (или укорочения) ΔL стержня и максимального перемещения wmax. При расчете принять: P = 10 кН, l = 0,4 м; [nт ]= 1.8; P1 =3P ; P2 = 1,5P; P3 =5,5P; l1 = 1,4l ; l2 = 2l ; l3 = l ; материал стержня – сталь 40ХН. Е=220 ГПа; σт = 460 МПа. Задача 1.2. - Статически неопределимый стержень. Расчетную схему стержня выбрали из рис. 1.3. Исходные данные − на-грузку Pi = kiP (i = 1, 2) и длины участков − из табл. 1.4 и 1.5. Материал стержня и нормативный коэффициент запаса выбрали из табл. 1.6. Характеристики материала стержня (модуль Юнга Е и условный предел текучести σ0,2) - из приложения 1 (табл. 3). Порядок расчета 1. Раскрыть статическую неопределимость стержня, выразив реакцию од-ной из заделок через параметр нагрузки Р. 2. Построить эпюры нормальных сил N, нормальных напряжений σ и осевых перемещений w, выражая соответствующие значения на эпюрах через параметры P, F, l, E. 3. Из условия прочности для всего стержня определить допускаемое значение параметра нагрузки Pдоп. 4. Вычислить значение параметра нагрузки Pт, при котором максимальные напряжения в стержне достигают значения условного предела текучести σ0,2. При расчете принять: F = 2 см2, l = 0,5 м, [nт ]= 2,4; P1 =5,5P ; P2 = 1,5P; l1 = 1,4l ; l2 = 2l ; l3 = l ; материал стержня – титановый сплав ОТ4 - Е=105 ГПа; σ0,2 = 625 МПа, σв = 800 МПа. Задача 1.3. Статически определимая стержневая система. Расчетная схема. Порядок расчета 1. Найти нормальные силы в стержнях, выразив их через параметр на-грузки Р. 2. Из расчета на прочность: • определить значение допускаемой нагрузки Pдоп, приняв F = 2 см2; 3. Используя метод единичной нагрузки: • вычислить линейное перемещение общего узла в направлении, перпендику-лярном направлению действия силы Р; При расчетах принять: [σ]p = 50 МПа, [σ]c = 80 МПа, Е = 110 ГПа, l = 0,3 м, а = 0,5 м, F1=2.9F, F2=2F, l1=2.3l, l2=1.3l, α=60 град. Задача 2.1. - Статически определимый вал. Расчетная схема вала. Внешние моменты, действующие на вал Mi = ki⋅M (i = 1, 2), вычислим с использованием значений коэффициентов ki , принимая M = 200 Н•м. При расчете принять: Схема - № 1, k1 = -1.8, k2 = 7.4, [nт ]= 6,5; M1 = -1.8M=360 Н•м; M2 = 7.4M= 1480 Н•м; l1 = 0.3м ; l2 = 0,6м ; 𝛼=d/D=0.75; материал стержня – сталь 40Х(у). Е=210ГПа; τт = 380МПа, μ = 0,3 [φ'] = 2 °/м. Рассматривается ступенчатый вал, первый участок которого имеет сплошное круглое сечение, а второй – кольцевое сечение. Геометрические параметры вала выбрали из табл. 2.2. Материал вала выбрали из табл. 2.3, а соответствующие прочностные и упругие характеристики (предел текучести τт, модуль Юнга Е, коэффициент Пуассона μ) − из приложения 1 (табл. 1). Порядок расчета 1. В соответствии с расчетной схемой и исходными данными изобразим схему нагружения вала. Величину и направление момента М3 определим из условия равновесия вала. 2. Определить значения крутящих моментов Mк1 и Mк2 в сечениях на участках вала, используя выбранную схему нагружения. 3. Вычислить диаметры сечений на участках вала, удовлетворяющие условиям прочности и жесткости. При этом полученные значения диаметров D1, D2 округлим до соответствующих значений из ряда нормальных линейных размеров (по приложению 2). 4. Изобразим расчетную схему вала согласно исходным данным задания и расчетным значениям диаметров, соблюдая масштабы длин участков и диаметров сечений. 5. Построить эпюры крутящих моментов Mк, максимальных касательных напряжений τmax, относительных углов закручивания φ' и углов поворота сечений φ, условно считая неподвижным одно из торцевых сечений вала. 6. Показать распределение касательных напряжений в поперечных сечениях вала на каждом участке. Задача 3.1.Консольная балка Порядок расчета 1. Построить эпюры поперечных сил Q и изгибающих моментов M, выразив значения на эпюрах через параметры P и l. 2. Для балки стандартного профиля из расчета на прочность подобрать сечения по сортаменту прокатной стали. Расчет сделать для двух вариантов стандартного сечения: а) двутавр; б) два швеллера. Определить, какое сечение является более рациональным, сравнив площади поперечных сечений балок. Геометрические характеристики стандартных профилей следует выбрать из таблиц приложения 4. 3. Построить эпюру нормальных напряжений σ(y) в опасном сечении балки с указанием максимальных напряжений. 4. Определить прогиб концевого сечения балки, используя метод единичной нагрузки (метод Мора) и способ Верещагина. При расчете принять:l1 = 1,8l, l2 = 2,5l, l3=1,5l ,P1=4.4P, M= 4.5Pl, q=2.2P/l, P = 8 кН, l = 0,4 м, σт = 250 МПа, [nТ] = 1,8. 3.2. Двухопорная балка Расчетная схема балки: Порядок расчета 1. Построить эпюры поперечных сил Q и изгибающих моментов M, выразив значения на эпюрах через параметры P и l. 2. Из расчета на прочность подобрать размеры поперечных сечений балки в виде круга, кольца (с коэффициентом полости α = d/D), прямоугольника (с отношением сторон β = h/b) и стандартного профиля (двутавра, швеллера или сдвоенных швеллеров согласно табл. 3.3). Геометрические характеристики стандартных профилей следует выбрать из таблиц приложения 4. 3. Сравнить массы полученных балок (по отношениям площадей поперечных сечений) и сделать вывод о рациональности каждой формы сечения балки. 4. Для каждой балки определить максимальные нормальные напряжения и построить эпюру нормальных напряжений σ(y) в опасном сечении с указанием значений максимальных напряжений. 5. Определить угол поворота сечения балки над шарнирно-неподвижной опорой, используя метод единичной нагрузки и способ Верещагина. При расчете принять: P = 10 кН, l = 0,3 м, [σ] = 120 МПа, α= d/D=0.85, β = h/b=2.6, . Задача 4.1Расчет вала при статическом нагружении. Порядок расчета 1. Используя исходные данные, определить величину и направление момента М0 из условия равновесия вала и изобразить схему нагружения вала. Привести к оси вала силы, действующие на сопряженные детали, и получить расчетную схему вала, считая одну из опор шарнирно-подвижной в осевом направлении, а другую – шарнирно-неподвижной. 2. Построить эпюры изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях (Mx и My) и эпюру крутящего момента Mк. 3. Определить опасное сечение вала и значение максимального эквивалентного момента max Mэкв в нем. Показать внутренние силовые факторы в опасном сечении и напряженное состояние в опасной точке этого сечения. 4. Вычислить диаметр вала из расчета на статическую прочность, ис-пользуя соответствующую теорию прочности. Полученное расчетное значение диаметра округлить до соответствующего значения из ряда нормальных линейных размеров (см. приложение 2). 5. Найти значения максимальных нормальных, касательных и эквивалентных напряжений в опасной точке вала. 4.2. Расчет вала при циклически изменяющихся напряжениях Провести проверочный расчет вала на усталостную прочность, статический расчет которого выполнен в предыдущем разделе. Принять, что при вращении вала нормальные напряжения σ и касательные напряжения τ в опасном сечении изменяются по гармоническому закону σ(t) = σm + σasinωt, τ(t) = τm + τasinωt с коэффициентами асимметрии Rσ и Rτ соответственно. При этом за максимальные напряжения циклов (σmax и τmax) принять соответствующие наибольшие напряжения в опасной точке, полученные при статическом расчете. Rτ =-0.7 Rσ = -0.8, вид обработки – закалка с нагревом ТВЧ. t/r =1, r/d = 0.03. Порядок расчета 1. Для опасного сечения вала вычислить параметры циклов изменения нормальных и касательных напряжений при известных значениях максимальных напряжений и коэффициентов асимметрии циклов. В выбранном масштабе изобразить графически полученные циклы изменения напряжений. 2. Вычислить коэффициент запаса прочности вала при изгибе (nσ): а) аналитическим способом c использованием формул; б) графическим способом c использованием схематизированной диа-граммы предельных амплитуд для детали. 3. Вычислить коэффициент запаса прочности вала при кручении (nτ): а) аналитическим способом c использованием формул; б) графическим способом c использованием схематизированной диа-граммы предельных амплитуд для детали. 4. Вычислить общий коэффициент запаса прочности (nR) вала при из-гибе с кручением. Сделать вывод о работоспособности вала. Допускаемое значение коэффициента запаса по усталостной прочности принять равным [n] = 1,5−2,5. Примечания 1. Для вычислений в работе использовать справочные данные, приве-денные в приложении 4. 2. Если полученные в п. 2 или п. 3 значения коэффициентов запаса nσ ≤ 1,0 или nτ ≤ 1,0, то повторить их вычисление, используя дополнительно для вала какой-либо метод поверхностного упрочнения. |
| Цена, руб. | 500 |
Заказать работу «Сопромат 4 работы»
Отзывы
-
25.04
Спасибо за помощь! Только статистику пришлось немного переделать. Вместе с научным руководителем, о
Марина -
17.04
Рецензия на отлично, спасибо!!!
Марина - 15.04 Михаил