Курсовая

Курсовая на тему Расчёт на прочность жёсткость и проектирование бруса в условиях сложного сопротивления статическому

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-07-02

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 22.11.2024


Курсовая работа по сопротивлению материалов

"Расчёт на прочность, жёсткость и проектирование бруса в условиях сложного сопротивления статическому и динамическому нагружению"

1. Напряженное и деформированное состояние в опасной точке, проверка прочности

1.1 Определение главных напряжений в опасной точке и проверка


σx, МПа

σy, МПа

σz, МПа

τxy, МПа

τzy, МПа

τxz, МПа

350

-310

420

0

350

100















Инварианты напряженного состояния по заданным компонентам

I1= σxyz=460

I2= σyּσzzּσxxּσyxy2 zy2xz2= -224200

σx τxy τxz

I3= τxy σy τzy = (σxּσyּσz+ τxyּτzyּτxz+ τxyּτzyּτxz) - (τxzּσyּτxz+τxyּτxyּσz+τzyּτzyּσx)

τxz τzy σz =-85345000

Нахождение главных напряжений решением кубического уравнения

σk3σk2ּI1 + σkּI2I3 = 0

σk3 σk2ּ460 – σkּ224200 – 85345000 = 0

Приводим уравнение к каноническому виду

q = = 21878796,29

p = = -98244,45

r = = 313,44 (тк. q > 0)

= = 0,7105 = 44,72˚ = 14,9˚

y1 = = -605,8

y2 = = 442,49

y3 = = 163,31

σ1 = = -452,4

σ2 = = 595,82

σ3 = = 316,64

σ123 σ1 = -452,4; σ2 = 595,82; σ3 = 316,64

Проверка

I = σ1 + σ2 + σ3 = 460

I2г = σ1ּσ21ּσ32ּσ3 = -224200

I3г = σ1ּσ2ּσ3 = -85345000

ΔI1= (I1г – I1)/ I1=0

ΔI2= (I2г – I2)/ I2=0

ΔI3= (II3)/ I3=0

1.2 Проверка прочности

Условие прочности: n > [n] n = [n] =

Материал 12ХН3А

σТ =700 МПа

σВ =950 МПа

[n] = = 1,74

n = = 1,279

n < [n] условие прочности не выполняется.

2. Компоненты тензора напряжений и проверка прочности в простейших случаях сопротивления бруса

2.1. Расчет на прочность конструкций типа кронштейнов, подвесок, валов, элементы которых работают на равномерное растяжение, сжатие

2.1.1 Силовая задача


l1 = l2 = 24 см

l3 = l4=31 см

A1 = A2 = 2,5 см2

A3 = A4 = 2 см2

F= 120 КН

α1=53°

α2=40°

Материал – 12ХНЗА

2.1.2 Определение статической неопределимости





2.1.3 Уравнение деформации

Используя закон Гука имеем:

;

;

2.1.4 Определение внутренних усилий

;

;

;

;

N4=313,3 кН;

кН

N1=N2 = 99,69 кН

N3=N4 = 313,3 кН.

2.1.5 Нахождение напряжений в стержнях

2.1.6 Проверка прочности

Условие прочности: n>[n] n= [n] =

[n] = = 1,74

n = = 4,47 МПа

n > [n] условие прочности выполняется

2.2 Расчет на прочность и жесткость конструкций типа валов, осей, работающих на кручение

M1 = -30 кН·м

M2 = -25 кН·м

M3 = 10 кН·м

КD1 = 6.5

КD2 = 6.0

КD3 = 2,5

Кd1 = 5.5

Кd2 = 5.5

Кd3 = 2.0

l1 = 0,65 м; l2 = 0,5 м; l3 = 0,45 м

Материал – Ст. 45; = 360МПа; = 610 МПа; G = 80 ГПа



2.2.1 Определение величины реактивного погонного момента

; m= -69,23 кН·м

2.2.2 Система в данном случае статически определена

Рассмотрим 3 участка

I)

= m·x1

= 69,23·x1

x1=0; Mкр1=0

x1=l1=0.65; Mкр1= 45 КН·м

II)

Mкр2= M1 - m·l1 = -30 – (– 45) = 15 КН·м

III)

Mкр3= M1+ M2m·l1 = – 30 – 25 – (-45) = -10 КН·м

2.2.3 Определение опасного сечения

участок №1

участок №2

участок №3

2.2.4 Определение геометрического параметра r, Di и di из условия прочности в опасном сечении

[n] = =

[σ] = = []=113.2МПа

r3 = = r =

Di = KDi·r

D1 = 0,204 м

D2 = 0,0816 м

D3 = 0,0707 м

di = Kdi·к

d1 = 0,19 м

d2 = 0,054 м

d3 = 0,054 м

2.2.5 Определение значений в различных сечениях бруса

76,4 МПа

113,3 МПа

144,3 МПа

2.2.6 Определение погонного углов закручивания θ и φ

Ip1 = м4

Ip2 = м4Ip3 = м4

θ1 = рад/м

θ2 = рад/м

θ3 = рад/м

φ1 == θ1·x=

φ2 ==φ1+θ2·x=

φ3 = φ2+θ3·x=

Условие жесткости по

условие жесткости выполняется

3. Прочность и проектирование бруса, работающего при плоском поперечном прямом изгибе

3.1 Проектирование и расчет на прочность «оптимальной» балки с составным поперечным сечением

l1 = l3 = 1,6 м F = 35 кН М = 60 кНм

l2 = 1,8 м q = 35 кН/м


3.1.1 Построение эпюры перерезывающих (поперечных) сил и изгибающих моментов

1) 0 ≤ xl3

2) l3 xl3+l2

КН

КН

КН·м

КН·м

3) l3+l2 xl3+l2+l1

КН

КН

КН·м

КН·м

3.2 Определение параметров поперечного сечения тонкостенной балки и полная проверка прочности

L1

L2

L3

F

q

M

Материал ВТ-3

м

м

м

кН

кН/м

кН·м

σТ = 850 МПа

1,4

1,2

1,4

20

55

15

σВ = 950 МПа

3.2.1 Определение опорных реакций

3.2.2. Построение эпюр перерезывающих сил (поперечных) и изгибающих моментов:


1) 0 ≤ xl1

2) l1 xl1+l2

3) 0 xl3



3.2.3 Определение координаты опасного сечения, как сечения, в котором изгибающий момент достигает максимальной величины

Mzmax=25,9 КН·м в точке с координатой x=l3 – опасное сечение

3.2.4 Определение величины параметра t из условия прочности по переменным напряжениям






3.2.5 Определение максимального касательного напряжения в сечении, в котором перерезывающая сила достигает наибольшей величины

3.2.6 Проверка прочности по касательным напряжениям

n <[n] – условие прочности не выполняется

3.2.7 Построение эпюры нормальных и касательных напряжений по высоте сечения, в котором изгибающий момент достигает максимальной величины

3.2.8 Определение главных, эквивалентных напряжений и построение эпюры эквивалентных напряжений по высоте сечения; определение опасной точки сечения

3.2.9 Проверка прочности балки

n=

n > [n] условие прочности не выполняется

Список использованной литературы

  1. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М: Наука, 1976

  2. Копнов В.А. Сопротивление материалов. М: Высш. Шк., 2003

  3. Писаренко Г.С. и др. Справочник по сопротивлению материалов. 1975

  4. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М: Наука, 1974


1. Реферат Фламенко канте Фламенко
2. Курсовая Особенности девиантного поведения подростков воспитывающихся в приюте
3. Реферат на тему Архіватори
4. Бизнес-план Оценка эффективности инноваций на примере модернизации линии розлива пива
5. Реферат Рынок ценных бумаг, его развитие и становление
6. Реферат на тему In The Skin Of The Lion Essay
7. Реферат на тему Hindu Culture Essay Research Paper The Hindu
8. Реферат на тему История развития риторики как науки
9. Диплом Стан захисту лісів Чернігівської області
10. Реферат Моделирование объектов защиты и угроз безопасности