Задача 1
Для стержня, изображенного на рис. 1,а, требуется определить внутренние продольные силы, нормальные напряжения в сечениях стержня и перемещения сечений стержня, изобразив эти зависимости графически в виде эпюр. Проверить прочность и жесткость стержня.
Для решения задачи принять:
– сила F = 3 kH;
– площадь поперечного сечения A = 125 мм
– длины участков стержня: а = 0,4 м, b = 0,6 м, c = 0,8 м;
– материал стержня – сталь с модулем упругости E = 2•1011 МПа;
– допускаемое напряжение [σ] = 160 МПа.
– допустимое перемещение свободного конца стержня [δ] =1,5 мм.
Задача 2
Для стального бруса, изображенного на рис. 2, требуется определить внутренние крутящие моменты и касательные напряжения в его сечениях, а также найти угловые перемещения сечений бруса. Результаты расчетов изобразить в виде эпюр. Проверить прочность и жесткость бруса.
Для решения принять:
– моменты Т1 = 9 Нм, Т2 = 5 Нм, Т3 = 12 Нм;
– диаметры участков стержня d1 = 22 мм, d2 = 30 мм;
– длины участков a = 130 мм, b = 150 мм, c = 100 мм;
– модуль сдвига G = 8•1010 Па;
– допускаемые касательные напряжения [τ] = 100 МПа;
– допускаемый угол закручивания [φ] = 1,5о.
Задача 3
Для балки, изображенной на рис. 3 выполнить проектный расчет, подобрав четыре вида поперечного сечения: круглое, квадратное, прямоугольное с отношением высоты сечения к его ширины равное двум и двутавровое. Сравнить выбранные сечения на экономичность по расходу материала.
Данные для расчета
– Сосредоточенные силы: F1 = 5 кН; F2 = 8 кН.
– Момент пары сил М = 4 кН•м.
– Длины участков балки: a = 3 м; b = 1 м; c = 2 м.
Список использованных источников
1 Сопротивление материалов. Учебное пособие / Павлов П. А., Паршин Л. К., Мельников Б. Е. и др.; под ред. Б.Е. Мельникова – СПб.: Изд. «Лань», 2007 – 560 с.
2 Прикладная механика: учеб. для вузов по напр. и спец. в области техники и технологии / [Джамай В.В. и др.]; Под ред. В.В. Джамая. - М.: Дрофа, 2004 - 415 с.
3 Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для втузов / М. Н. Иванов, В. А. Финогенов. - 11-е изд., перераб. - М. : Высш. шк., 2007 - 408 с.
4 Детали машин: учебник для вузов / Л. А. Андриенко [и др.] / Под ред. О. А. Ряховского. – М.: Изд-во МГУ им. Н. Э. Баумана, 2002 544 с.
5 Проектирование механических передач / С. А. Чернавский [и др.] – М.: Изд-во «Альянс», 2008 – 590 с.
6 Детали машин и основы конструирования: методические указания к практическим занятиям для спец. 260201, 260202, 260203, 260204, 260301, 260302, 260303, 260401, 260501, 260503, 260504, 260505 всех форм обучения / КубГТУ, Каф. техн. механики; Сост. С.А. Метильков, В.В. Китаин. - Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2010 - 58 с.
7 Китаин В.В. Механика: Учебн. пособие / Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2014 - 204 с.