Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие с заданиями

.pdf
Скачиваний:
79
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
6.73 Mб
Скачать

Контрольная работа № 9.

Статически неопределимые задачи

Задача 1. Для стального (чугунного) стержня (рис. 8.43) определить:

а) диаметр на различных участках, если известны внешние нагрузки, отношения площадей, длин на отдельных участках, материал;

б) перемещение сечения 1-1 стержня.

Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл.

8.1.

Таблица 8.1

Номер

 

 

Цифра шифра

 

 

 

 

строки

1-я

2-я

3-я

 

4-я

 

 

5-я

 

6-я

 

схема

F1, кН

F2, кН

а

b

c

A1

A2

A3

D, м×103

1

1

200

450

1

2

2

A

2A

3A

0,1

2

2

300

550

2

2

1

3A

A

2A

0,2

3

3

400

350

3

1,5

0,5

2A

3A

A

0,3

4

4

500

250

2

1

2

A

2A

2A

0,4

5

5

600

650

3

0,5

1,5

2A

2A

A

0,3

6

6

500

550

1,5

3

0,5

2A

2A

2A

0,2

7

7

400

700

0,5

1,5

3

A

A

2A

0,1

8

8

300

750

2,5

0,5

2

2A

A

A

0,5

9

9

200

650

0,5

2,5

2

A

3A

A

0,4

10

10

500

450

2

0,5

2,5

A

A

3A

0,3

Материал – сталь, [s] = 160 МПа, Е = 2×105 МПа.

Содержание и порядок выполнения работы

1.Определить степень статической неопределимости сис-

темы.

2.Раскрыть статическую неопределимость систем по мето-

ду сил.

3.Построить эпюру продольных сил (NΣ).

4.Произвести деформационную проверку.

181

5.Подобрать диаметры сечений стержня на участках из условия прочности.

6.Определить перемещение сечения 1-1.

1

A1

 

 

 

 

6

A1

 

 

a

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

I

А

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

A2

 

F1

 

 

 

A2

 

F1

b

 

I

В

 

I

b

 

 

В

 

 

 

 

 

A3

 

F2

 

 

A3

 

F2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

2

A1

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

a

A1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

b/2

 

 

 

 

 

A2

А

 

 

 

A2

А

 

/2b

 

 

 

F1

/2

b

 

 

 

F1

b

 

A3

 

 

 

 

A3

 

В

/2

 

 

 

 

с

с

 

 

 

 

с

 

 

 

F2

 

 

 

F2

 

с

 

 

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

3

A1

 

 

 

 

8

A

А

/2

 

 

 

 

a

1

 

a

a

 

 

А

 

 

 

 

 

F1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2

F1

 

 

 

 

A2

В

 

b

 

 

 

 

b

 

 

 

 

A3

 

 

 

 

 

A3

 

F2

 

 

 

F2

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

4

A1

 

 

 

 

9

A1

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

А

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A2

 

F1

 

b

 

A2

 

F1

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A3

В

F2

 

с

 

A3

В

F2

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

182

5

A1

a

10

 

A1

 

А

 

 

А

 

 

 

A2

 

A2

F1

 

 

F1

b

 

 

 

В

 

 

В

 

 

 

 

 

A3

F2

 

 

A3

 

 

с

 

 

F2

Рис. 8.43

с b a

<

Задача 2. Абсолютно жесткий брус А-В шарнирно поддерживается стальными стержнями, крепится посредством опорных устройств (рис. 8.44) и нагружен силами F1 и F2. Произвести проектировочный расчет, принимая коэффициент запаса n = 2. Принять, что устойчивость стальных стержней обеспечена. Данные, необходимые для решения задачи, взять из табл. 8.2.

Таблица 8.2

Номер

 

 

 

Цифра шифра

 

 

 

строки

1-я

2-я

 

3-я

 

 

4-я

 

5-я

6-я

 

схема

F, кН

размеры, м

площадь

a, град

b, град

 

 

 

l

а

b

A1

A2

A3

 

 

1

1

200

4

2

3

A

2A

A

30

60

2

2

250

3

4

2

2A

A

2A

40

50

3

3

300

5

1

4

A

A

2A

50

40

4

4

350

6

3

5

3A

2A

A

60

30

5

5

400

7

4

3

A

3A

2A

50

40

6

6

450

5

6

2

2A

A

3A

40

50

7

7

500

4

5

1

A

3A

A

30

60

8

8

450

3

7

2

3A

A

A

45

55

9

9

400

6

4

3

A

A

3A

35

45

10

10

350

7

5

4

2A

A

A

55

30

Материал – сталь, [s] = 160 МПа, Е = 2×105 МПа.

183

Содержание и порядок выполнения работы

1.Определить степень статической неопределимости.

2.Раскрыть статическую неопределимость системы по методу сил.

3.Построить эпюру продольных сил в стержнях.

4.Произвести деформационную проверку правильности решения задачи.

5.Определить диаметр стержней из условия прочности.

184

Задача 3. Стальной вал круглого сечения, защемленный на концах (рис. 8.45), нагружен крутящими моментами М.

185

Требуется: а) раскрыть статическую неопределимость; б) подобрать из условия прочности диаметр сечения на участках, приняв допускаемое касательное напряжение [t] = 96 МПа; в) определить угол закручивания сечения А, приняв модуль сдвига G = 8×104 МПа. Данные для решения задачи выбрать из табл. 8.3.

 

 

 

 

 

 

Таблица 8.3

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

 

Цифра шифра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

строки

1-я

2-я

3-я

4-я

5-я

 

6-я

 

 

 

 

 

 

 

 

схема

l1: l2: l3

l1, м

d1: d2: d3

M1, Н×м

М2, Н×м

1

1

1: 2: 1

0,5

1,3: 1,2: 1

300

 

650

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

2: 1: 2

0,6

1,2: 1: 1,3

400

 

750

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

3: 2: 1

0,7

1: 1,3: 1,2

500

 

450

 

 

 

 

 

 

 

 

4

4

2: 3: 1

0,8

1,2: 1: 1,3

600

 

350

 

 

 

 

 

 

 

 

5

5

1: 1: 3

0,9

1,3: 1,3: 1

700

 

550

 

 

 

 

 

 

 

 

6

6

3: 2: 1

0,8

1,2: 1: 1,2

650

 

480

 

 

 

 

 

 

 

 

7

7

2: 1: 2

0,7

1,3: 1: 1,3

550

 

360

 

 

 

 

 

 

 

 

8

8

1: 3: 3

0,6

1,2: 1,4: 1

450

 

680

 

 

 

 

 

 

 

 

9

9

3: 3: 1

0,5

1,4: 1: 1,3

350

 

270

 

 

 

 

 

 

 

 

10

10

2: 3: 1

0,4

1,3: 1,4: 1

250

 

720

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание и порядок выполнения работы

1.Определить степень статической неопределимости системы.

2.Раскрыть статическую неопределимость по методу сил.

3.Построить эпюру крутящих моментов.

4.Произвести деформационную проверку.

5.Из условия прочности подобрать диаметры на участках вала.

6.Определить угол закручивания сечения А.

186

Рис. 8.45

Задачи 4, 5. Для неразрезной балки и плоской рамы

(рис. 8.46, 8.47):

187

1)произвести проектировочный расчет, принимая: а) балку двутавровой, б) стальную раму круглого поперечного;

2)определить перемещение сечения в краевом сечении консольного участка балки и угол поворота на одной из опор;

3)определить линейное перемещение сечения А в раме. До-

пускаемое напряжение материала принять равным [s] = 160 МПа, модуль упругости Е = 2×105 МПа. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 8.4, 8.5.

 

 

 

 

 

 

Таблица 8.4

Номер

 

 

Цифра шифра

 

 

 

строки

1-я

2-я

3-я

4-я

5-я

 

6-я

 

схема

l1: l2: а

а, м

q, кН/м

F, кН

М, кН×м

1

1

4: 3: 1

1,0

15

40

 

80

2

2

3: 4: 1

2,0

20

45

 

75

3

3

2: 4: 1

1,5

25

35

 

70

4

4

3: 2: 1

2,5

30

30

 

65

5

5

4: 2: 1

0,5

10

25

 

60

6

6

2: 3: 1

1,5

18

50

 

55

7

7

1: 4: 1

1,5

28

55

 

50

8

8

1: 3: 1

2,0

38

60

 

45

9

9

1: 2: 1

0,8

42

65

 

40

10

10

4: 1: 1

3,0

35

70

 

35

 

 

 

 

 

 

Таблица 8.5

Номер

 

 

Цифра шифра

 

 

 

строки

1-я

2-я

3-я

4-я

5-я

 

6-я

 

схема

l

а, м

q, кН/м

F, кН

М, кН×м

1

1

5,0

3,2

10

16

 

18

2

2

4,5

4,2

12

18

 

21

3

3

4,0

5,2

15

20

 

24

4

4

3,5

6,2

17

22

 

27

5

5

2,5

6,5

19

25

 

30

6

6

2,0

6,0

20

28

 

33

7

7

2,8

5,5

21

31

 

36

8

8

3,8

5,0

22

34

 

40

9

9

4,8

4,5

23

37

 

44

10

10

5,8

4,0

24

40

 

50

188

F

F

F

F

Рис. 8.46

189

Рис. 8.47

190