Устойчивость сжатых стержней.

Определение критической силы

 

Стержень диаметром d, изготовленный из стали Ст.З, σт = 240 МПа, находится под действием сжимающей силы F (рисунок 39), необходимо определить критическое напряжение σкр, критическую силу Fкр, допускаемую силу [F], коэффициент запаса на устойчивость nу. Данные к задаче приведены в таблице 15.

Опытные коэффициенты a, b, c для определения σкр, коэффициенты продольного изгиба φ(λ) приведены в таблицах 12, 14 соответственно.

 

Таблица 15

Данные к задаче 11

 

Номер Схема l d
строки по рис. 6 м м
2,1 0,1
2.2 0,12
2,3 0,14
2,4 0,16
2,5 0,18
2,6 0,2
2,8 0,22
2,9 0,24
0,26
3,2 0,28
  Е Г Б

 

Рисунок 39 − Схемы к задаче 11

 

 

Задача 12

Устойчивость сжатых стержней.

Определение поперечного сечения

 

Выполнить расчет на устойчивость центрально сжатого стержня из стали марки Ст.З, если допускаемое напряжение на сжатие [σ] = 160 МПа. Данные к задаче приведены в таблице 16. Схемы стержней и типы попе­речных сечений представлены на рисунке 39. Подобрать номер двутавра попе­речного сечения.

 

Таблица 16

 

Данные к задаче 12

 

Номер Схема Тип сечения F l
строки по рис. 7 по рис. 8 кН м
4,2
4,4
4,6
4,8
5,2
5,4
5,6
5,8
  Е Г Д А

 

Литература

Основная

1. Межецкий Г. Д. Сопротивление материалов: учебник/
Г. Д. Межецкий, Г. Г. Загребин, Н. Н. Решетник ; под общ. ред.
Г. Д. Межецкого, Г. Г. Загребина. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2011. – 432 с.

2. Кривошапко С.Н. Сопротивление материалов : учебник для вузов [Гриф Минобразования РФ] / С. Н. Кривошапко. - Москва : Юрайт, 2012.- 413 с.

3. Сборник задач по сопротивлению материалов [Электронный ресурс] : учеб. пособие для вузов [Гриф УМО] / Н. М. Беляев [и др.]. - Санкт-Петербург : .]. - Санкт-Петербург : Лань, 2011. - 432 с. - Режим доступа: http://e.lanbook.com/view/book/2022/.

4. Эльяш Н.Н. Теоретическая и прикладная механика (курс лекций): в
2-х ч. Ч. 2. Сопротивление материалов (учебное пособие) Екатеринбург: Изд-во ФГАОУ ВПО РГППУ, 2015. 44 с. - Режим доступа: http://wirbis. rsvpu.ru).

5. Схиртладзе А.Г. Сопротивление материалов [Текст] : учебник для вузов [Гриф УМО] / [А. Г. Схиртладзе и др.]. - Москва : Академия, 2012. –
414 с.

 

Дополнительная

6. Александров А. В. Сопротивление материалов: учебник для вузов/
А. В. Александров, В. Д. Потапов, Б. П. Державин; под ред.
А. В. Александрова. - 7-е изд., стер. - М.: Высшая школа, 2009. - 560 с.

7. Наседкина З.А. Сопротивление материалов [Текст]: учеб. пособие/
З.А. Наседкина, А.В.Песков, А.В.Шитиков. Екатеринбург: Изд-во ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2008. – 135 с.

8. Сборник задач по курсу «Сопротивление материалов» /Сост. Е.Д. Колегова

гова, З.А. Наседкина - Екатеринбург: Изд-во Рос. Гос. проф.-пед. ун-та, 2005. - 107 с.

9. Задания и методические указания для выполнения контрольных расчетнографических работ по дисциплине «Сопротивление материалов»
(ГОС – 2000) / Сост. З.А. Наседкина, А.В. Песков. - Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2010. 32 с.

10. Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Сопротивление материалов» Часть 1. ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, 2014. 44 с.

11. Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Сопротивление материалов» Часть 2. ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, 2015. 55 с.

12. Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Сопротивление материалов»: Часть 3. Екатеринбург: ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2015. 61 с.

13. Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Сопротивление материалов»: Часть 4. Екатеринбург: ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2015. 58 с.

14. Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Сопротивление материалов»: Часть 5. Екатеринбург: ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2015. 63 с.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

 

Значения механических характеристик

 

для различных материалов, МПа

 

 

Материал   σпц E  
Сталь Ст3     2,0∙105    
Сталь Ст5     2,0∙105    
Никелевая сталь (3,5%)     2,15∙105    
Медь   –   1,0∙105    
Алюминий и дюралюминий     0,7∙105    
Бронза   –     1,3∙105  
Чугун     1,2∙105    
Дерево:          
сосна вдоль волокон     0,1∙105    

 

Модуль упругости стали при сдвиге G = 8,0∙104 МПа

 

Коэффициент Пуассона для стали μ = 0,3

 

Удельная сила тяжести стали γ = 78,5 кН/м3

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Геометрические характеристики поперечных сечений

 

Тип сечения Площадь попереч-ного сечения А, см2 Осевые моменты инерции   Осевые моменты сопротив-ления Поляр-ный момент инерции Ip, см4 Полярный момент сопротив-ления Wp, см3
    Iz, Iy, Wz, Wy,    
см4 см4 см3 см3
Прямо-угольник b∙ h
Квадрат   a2 Iz = Iy   Wz= Wy  
Круг
Кольце-вое сечение  

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Образец оформления обложки работы

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Институт Инженерно-педагогического образования

Кафедра автомобилей и подъемно-транспортных машин

 

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине

«СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ»

 

Тема: Растяжение и сжатие

Задача 1. Расчет статически определимого стержня

 

Шифр задания: 317159

 

Выполнил:

студент гр. КМ-201 Иванов Н. П.

 

 

Проверил:

доц., канд. техн. наук Наседкина З.А.

 

 

Екатеринбург 2016


ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Таблица 1

Сортамент прокатной стали

Сталь горячекатаная. Балки двутавровые (ГОСТ 8239 – 72)

h – высота балки

b – ширина полки

I – момент инерции

d – толщина стенки

W – момент сопротивления

t – средняя толщина полки

S – статический момент площади полусечения

R – радиус внутреннего закругления i – радиус инерции

 

Номер профиля     Размеры, мм   Площадь сечения А, см2   см2     Ix, см4   см4   Wх, см3   iх, см Sх, см3     Iy, см4     Wy, см3     iy, см     Масса 1 пог.м, кг    
h b d t
                           
      4,5   7,2   12,0     39,7   4,06   23,0   17,9   6,49   1,22   9,46  
      4,8   7,3   14,7     58,4   4,88   33,7   27,9   8,72   1,38   11,50  
      4,9   7,5   17,4     81,7   5,73   46,8   41,9   11,50   1,55   13,70  
      5,0   7,8   20,2     109,0   6,57   62,3   58,6   14,50   1,70   15,90  
      5,1   8,1   23,4     143,0   7,42   81,4   82,6   18,40   1,88   18,40  
18а       5,1   8,3   25,4     159,0   7,51   89,8   114,0   22,80   2,12   19,90  
      5,2   8,4   26,8     184,0   8,28   104,0   115,0   23,10   2,07   21,00  
20а       5,2   8,6   28,9     203,0   8,37   114,0   155,0   28,20   2,32   22,70  
      5,4   8,7   30,6     232,0   9,13   131,0   157,0   28,60   2,27   24,00  

 

 

Окончание табл. 1

 

                           
22а       5,4   8,9   32,8     254,0   9,22   143,0   206,0   34,30   2,50   25,80  
      5,6   9,5   34,8     289,0   9,97   163,0   198,0   34,50   2,37   27,30  
24а       5,6   9,8   37,5     317,0   10,10   178,0   260,0   41,60   2,63   29,40  
      6,0   9,8   40,2     371,0   11,20   210,0   260,0   41,50   2,54   31,50  
27а       6,0   10,2   43,2     407,0   11,30   229,0   337,0   50,00   2,80   33,90  
      6,5   10,2   46,5     472,0   12,30   268,0   337,0   49,90   2,69   36,50  
30а       6,5   10,7   49,9     518,0   12,50   292,0   436,0   60,10   2,95   39,20  
      7,0   11,2   53,8     597,0   13,50   339,0   419,0   59,90   2,79   42,20  
      7,5   12,3   61,9     743,0   14,70   423,0   516,0   71,10   2,89   48,60  
      8,3   13,0   72,6     953,0   16,20   545,0   667,0   86,10   3,03   57,00  
      9,0   14,2   84,7     1231,0   18,10   708,0   808,0   101,00   3,09   66,50  
      10,0   15,2   100,0     1589,0   19,90   919,0   1043,0   123,00   3,23   78,50  
      11,0   16,5   118,0     2035,0   21,80   1181,0   1356,0   151,00   3,39   92,60  
      12,0   17,8   138,0     2560,0   23,60   1491,0   1725,0   182,00   3,54   108,00  

 

 

 

 

Таблица 2

Сталь горячекатаная. Швеллсры (ГОСТ 8240-72)

h – высота швеллера I – момент инерции

b – ширина полки W – момент сопротивления

d – толщина стенки S – статический момент площади полусечения

t – средняя толщина полки i – радиус инерции

R – радиус внутреннего z0 – расстояние от оси y до наружной

закругления грани стенки

 

 

  Номер про- филя     Масса 1 пог. м, кг   Размеры, мм     Пло- щадь сечения А,2 Справочные величины для осей z0 , см  
х – х   y – y  
h b d t Ix, см4 Wx, см3 ix, см Sx, см3 Iy, см4 Wy, см3 iy, см
                    II          
  4,80       4,4   7,0   6,16   22,8   9,1   1,92   5,59   5,61   2,75   0,954 .16 1,16
6,5   5,90       4,4   7,2   7,51   48,6   15,0   2,54   9,00   8,70   3,68   1,080   1,24  
  7,05       4,5   7,4   8,98   89,4   22,4   3,16   13,30   12,80   4,75   1,190   1,31  
  8,59       4,5 , 7,6   10,90   174,0   34,8   3,99   20,40   20,40   6,46   1,370   1,44  
  10,40       4,8   7,8   13,30   304,0   50,6   4,78   29,60   31,20   8,52   1,530   1,54  
  12,30       4,9   8,1   15,60   491,0   70,2   5,60   40,80   45,40   11,00   1,700   1,67  
14а   13,30       4,9   8,7   17,00   545,0   77,8   5,66   45,10   57,50   13,30   1,840   1,87  

 

 

Окончание табл. 2

 

                    II          
  14,20       5,0   8,4   18,10   747,0   93,4   6,42   54,10   63,30   13,80   1,870   1,80  
16a   15,30       5,0   9,0   19,50   823,0   103,0 6.49 6,49 59,40   78,80   16,40   2,010   2,00  
  16,30       5,1   8,7   20,70   1090,0   121,0 7,24 69,80   86,00   17,00   2,040   1,94  
18а   17,40       5,1   9,3   22,20   1190,0   132,0   7,32   76,10   105,00   20,00   2,180   2,13  
  18,40       5,2   9,0   23,40   1520,0   152,0   8,07   87,80   113,00   20,50   2,200   2,07  
20а   19,80       5,2   9,7   25,20   1670,0   167,0   8,15   95,90   139,00   24,20   2,350   2,28  
  21,00       5,4   9,5   26,70   2110,0   192,0   8,89   110,00   151,00   25,10   2,370   2,21  
22а   22,60       5,4   10,2   28,80   2330,0   212,0   8,99   121,00   187,00   30,00   2,550   2,46  
  24,00       5,6   10,0   30,60   2900,0   242,0   9,73   139,00   208,00   31,60   2,600   2,42  
24а   25,80       5,6   10,0   32,90   3180,0   265,0   9,84   151,00   254,00   37,20   2,780   2,67  
  27,70       6,0   10,5   35,20   4160,0   308,0   10,90   178,00   262,00   37,30   2,730   2,47  
  31,80       6,5   11,0   40,50   5810,0   387,0   12,00   224,00   327,00   43,60   2,840   2,52  
  36,50       7,0   11,7   46,50   7980,0   484,0   13,10   281,00   410,00   51,80   2,970   2,59  
  41,90       7,5   12,6   53,40   10820,0   601,0   14,20   350,00   513,00   61,70   3,100   2,68  
  48,30       8,0   13,5   61,50   15220,0   761,0   15,70   444,00   642,00   73,40   3,230   2,75  

 

Таблица 3
Сталь прокатная угловая равнополочная (ГОСТ 8509-72)  
b –ширина полки I – момент инерции
d – толщина полки i – радиус инерции
R – радиус внутреннего закругления z0расстояние от центратяжести
r –- радиус закругления полки до наружной граниполки
Номер про- филя   Размеры, мм     Площадь сечения А, см2   Масса 1 пог. м, кг   Справочные величины для осей z0, см    
х – х   x0 – x0 Уо – Уо   x1– x1
b d Ix, см4 см4     i x, см   Ix0 max, см4     ix0 max, см   Iy0 min, см4     iy0 min, см     Ix1, см4    
                         
5,0     3,0   2,96   2,32   7,11   1,55   11,3   1,95   2,95   1,00   12,4   1,33  
4,0   3,89   3,05   9,21   1,54   14,6   1,94   3,80   0,99   16,6   1,38  
5,0   4,80   3,77   11,20   1,53   17,8   1,92   4,63   0,98   20,9   1,42  
5,6     3,5   3,86   3,03   11,60   1,73   18,4   2,18   4,80   1,12   20,3   1,50  
4,0   4,38   3,44   13,10   1,73   20,8   2,18   5,41   1,11   23,3   1,52  
5,0   5,41   4,25   16,00   1,72   25,4   2,16   6,59   1,10   29,2   1,57  
6,3     4,0   4,96   3,90   18,90   1,95   29,9   2,45   7,81   1,25   33,1   1,69  
5,0   6,13   4,81   23,10   1,94   36,6   2,44   9,52   1,25   41,5   1,74  
6,0   7,28   5,72   27,10   1,93   42,9   2,43   11,20   1,24   50,0   1,78  
7,0         4,5   6,20   4,87   29,00   2,16   46,0   2,72   12,00   1,39   51,0   1,88  
5,0   6,86   5,38   31,90   2,16   50,7   2,72   13,20   1,39   56,7   1,90  
6,0   8,15   6,39   37,60   2,15   59,6   2,71   15,50   1,38   68,4   1,94  
7,0   9,42   7,39   43,00   2,14   68,2   2,69   17,80   1,37   80,1   1,99  
                           

 

Продолжение табл. 3

                         
    8,0   10,70   8,37   48,20   2,13   76, 4   2,68   20,00   1,37   91,9   2,02  
7,5     5,0   7,39   5,80   39,50   2,31   62,6   2,91   16,40   1,49   69,6   2,02  
6,0   8,78   6,89   46,60   2,30   73,9   2,90   19,30   1,48   83,9   2,06  
7,0   10,10   7,96   53,30   2,29   84,6   2,89   22,10   1,48   98,3   2,10  
8,0 ,, 11,50   9,02   59,80   2,28   94,6   2,87   24,80   1,47   113,0   2,15  
9,0   12,80   10,10   66,10   2,27   105,0   2,86   27,50   1,46   127,0   2,18  
8,0         5,5   8,63   6,78   52,70   2,47   83,6   3,11   21,80   1,59   93,2   2,17  
6,0 , 9,38   7,36   57,00   2,47   90,4   3,11   23,50   1,58   102,0   2,19  
7,0   10,80   8,51   65,30   2,45   104,0   3,09   27,00   1,58   119,0   2,23  
8,0   12,30   9,65   73,40   2,44   116,0   3,08   30,30   1,57   137,0   2,27  
9,0         6,0   10,60   8,33   82,10   2,78   130,0   3,50   34,00   1,79   145,0   2,43  
7,0   12,30   9,64   94,30   2,77   150,0   3,49   38,90   1,78   169,0   2,47  
8,0   13,90   10,90   106,00   2,76   168,0   3,48   43,80   1,77   194,0   2,51  
9,0   15,60   12,20   118,00   2,75   186,0   3,46   48,60   1,77   219,0   2,55  
10,0       6,5   12,80   10,10   122,00   3,09   193,0   3,88   50,70   1,99   214,0   2,68  
7,0   13,80   10,80   131,00   3,08   207,0   3,88   54,20   1,98   231,0   2,71  
8,0   15,60   12,20   147,00   3,07   233,0   3,87   60,90   1,98   265,0   2,75  
10,0   19,20   15,10   1 79,00   3,05   284,0   3,84   74,10   1,96   333,0   2,83  
12,0   22,80   17,90   209,00   3,03   331,0   3,81   86,90   1,95   402,0   2,91  
14,0   26,30   20,60   237,00   3,00   375,0   3,78   99,30   1,94   472,0   2,99  
16,0   29,70   23,30   264,00   2,98   416,0   3,74   112,00   1,94   542,0   3,06  
11,0         7,0   15,20   11,90   176,00   3,40   279,0   4,29   72,70   2,19   308,0   2,96  
8,0   17,20   13,50   198,00   3,39   315,0   4,28   81,80   2,18   353,0   3,0  

 

 

Продолжение табл. 3

 

                         
12,5         8,0   19,70   15,50   294,00   3,87   467,0   4,87   122,00   2,49   516,0   3,36  
9,0   22,00   17,30   327,00   3,86   520,0   4,86   135,00   2,48   582,0   3,40  
10,0   24,30   19,10   360,00   3,85   571,0   4,84   149,00   2,47   649,0   3,45  
12,0   28,90   22,70   422,00   3,82   670,0   4,82   174,00   2,46   782,0   3,53  
14,0   33,40   26,20   482,00   3,80   764,0   4,78   200,00   2,45   916,0   3,61  
16,0   37,80   29,60   539,00   3,78   853,0   4,75   224,00   2,44   1051,0   3,68  
14,0     9,0   24,70   19,40   466,00   4,34   739,0   5,47   192,00   2,79   818,0   3,78  
10,0   27,30   21,50   512,00   4,33   814,0   5,46   211,00   2,78   911,0   3,82  
12,0   32,50   25,50   602,00   4,31   957,0   5,43   248,00   2,76   1097,0   3,90  
16,0     10,0   31,40   24,70   774,00   4,96   1229,0   6,25   319,00   3,19   1356,0   4,30  
11,0   34,40   27,00   844,00   4,95   1341,0   6,24   348,00   3,18   1494,0   4,35  
12,0   37,40   29,40   913,00   4,94   1450,0   6,23   376,00   3,17   1633,0   4,39  
14,0   43,30   34,00   1046,00   4,92   1662,0   6,20   431,00   3,16   1911,0   4,47  
16,0   49,10   38,50   1175,00   4,89   1866,0   6,17   485,0   3,14   2191,0   4,55  
18,0   54,80   43,00   1299,00   4,87   2061,0   6,13   537,00   3,13   2472,0   4,63  
20,0   60,40   47,40   1419,00   4,85   2248,0   6,10   589,00   3,12   2756,0   4,70  
18,0         11,0   38,80   30,50   1216,00   5,60   1933,0   7,06   500,00   3,59   2128,0   4,85  
12,0   42,20   33,10   1317,00   5,59   2093,0   7,04   540,00   3,58   2324,0   4,89  
20,0         12,0   47,10   37,00   1823,00   6,22   2896,0   7,84   749,00   3,99   3182,0   5,37  
13,0   50,90   39,90   1961,00   6,21   3116,0   7,83   805,00   3,98   3452,0   5,42  
14,0   54,60   42,80   2097,00   6,20   3333,0   7,81   861,00   3,97   3722,0   5,46  
16,0   62,00   48,70   2363,00   6,17   3755,0   7,78   970,00   3,96   4264,0   5,54  

 

 

Окончание табл. 3

 

                         
        20,0   76,50   60,10   2871,00   6,12   4560,0   7,72   1182,00   3,93   5355,0   5,70  
25,0   94,30   74,00   3466,00   6,06   5494,0   7,63   1438,00   3,91   6733,0   5,89  







Дата добавления: 2019-07-26; просмотров: 386;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.071 сек.