Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

З.Н. Соколовский, Е.П. Степанова, М.А. Фёдорова

ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ

Методические указания

Омск – 2009

УДК 620.17(075)

ББК 30.121я73

С 59

Рецензенты:

Макеев С.А., д.т.н., профессор СибАДИ;

Иванов С.Г., к.т.н., доцент ОГИС

Соколовский З.Н.

С 59 Практикум по механике материалов и конструкций.: учебное пособие./З.Н. Соколовский, Е.П. Степанова, М.А. Фёдорова Омск: Изд-во ОмГТУ, 2009. – 35с.

Рассматриваются основные теоретические сведения, справочные материалы и указания к выполнению расчетно-графических работ и домашних заданий по расчетам конструкций на прочность, жесткость и устойчивость при статическом и динамическом нагружении.

Предназначено для студентов, изучивших основной курс «Сопротивление материалов», продолжающих обучение в рамках курса «Механика материалов и конструкций» и выполняющих расчетно-графические работы и домашние задания.

УДК 620,17(075)

ББК 30.121я73

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета.

 Омский государственный

технический университет, 2012

Введение

Настоящее пособие содержит тексты заданий, основные теоретические сведения, справочные материалы и указания к выполнению расчетно-графических работ и домашних заданий по механике материалов и конструкций. Пособие ориентировано на студентов, изучивших основной курс «Сопротивление материалов» и выполнивших расчетно-графические работы [7].

Задания должны быть выполнены не только правильно, но и аккуратно. Необходимые чертежи и расчетные схемы следует выполнять в масштабе.

Пример выполнения здания приведен в пособии. Варианты заданий и справочных данных, а также дополнительные задания выдаются преподавателем индивидуально. Исходные данные могут изменяться по ходу выполнения работы по согласованию с преподавателем. Рекомендуется оформление отчета на ПЭВМ.

1. Основные параметры, определяющие механические характеристики материалов и нагруженность кострукций

1. Характеристики нагруженности материала конструкции

–номинальные нормальные и касательные напряжения в произвольной площадке точки тела, рассчитанные методами сопротивления материалов;

–(для дисков) номинальные нормальные напряжения в площадках, перпендикулярных радиусу, и нормальные напряжения в радиальных площадках, рассчитанные методами сопротивления материалов;

–(для осесимметричных оболочек) номинальные нормальные напряжения в меридиональном и тангенциальном направлениях в срединной поверхности, рассчитанные методами сопротивления материалов;

–главные напряжения в точке тела, т.е. нормальные напряжения в площадках, в которых отсутствуют касательные напряжения, обозначенные так, что ;

–коэффициенты интенсивности напряжений в вершине трещины, вычисляемые методами линейной механики разрушения в зависимости от и длины трещины l,

–эквивалентное напряжение в точке, рассчитанное по одной из гипотез статической прочности, в зависимости от значений ;

–максимальные значения номинальных и касательных напряжений в точке в пределах цикла их изменения;

–минимальные значения номинальных и касательных напряжений в точке в пределах цикла их изменения;

–амплитуда номинальных нормальных и касательных напряжений в точке в пределах цикла их изменения;

–среднее значение номинальных нормальных и касательных напряжений в точке в пределах цикла их изменения;

–коэффициент ассиметрии цикла напряжений в точке в пределах цикла их изменения (r = -1 – симметричный цикл нагружения, r = 0 – пульсирующий цикл нагружения);

N – число циклов нагружения в переделах расчетного периода работы конструкции (расчетный ресурс).

2. Характеристики прочности, жесткости и выносливости материала конструкции

–пределы текучести материала, т.е. напряжения, по достижению которых при статическом растяжении или сдвиге материал переходит от упругих к значительным пластическим деформациям;

Хрупкий материал – переход осуществляется без образования площадки текучести, пластичный материал – переход сопровождается образованием площадки текучести.

–пределы прочности материала, т.е. напряжения, при которых при растяжении или сдвиге хрупкий материал статически разрушается, а у пластичного материала образуется местное утонение - шейка;

–пределы выносливости материала, т.е. максимальные напряжения цикла с постоянной амплитудой и значением r, при которых материал обладает неограниченной выносливостью;

- пределы выносливости материала при симметричном и пульсирующем циклах нагружения;

–базовое число циклов постоянной амплитуды, при котором определяются с заданной степенью достоверности;

m – коэффициент наклона логарифмической кривой выносливости;

- критические значения коэффициента интенсивности напряжений, соответствующие переходу к неограниченному росту трещин;

Е – модуль нормальной упругости;

μ – коэффициент поперечной деформации.