Курсовая работа: Исследование реакций связей составных конструкций, кинематики и динамики механической системы
Описание
ЛИСТ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
Плоская составная конструкция | Вариант 96 | Исходные данные: F1 = 12 кH F2 = 30 кH F3 = 18 кH M1=50кН·м M2=40кН·м q =4.0кН/м 60° 30° |
Ферма | Вариант 76 | Исходные данные: F1=30 кН а = 2м b = 3м 45° β = 30 γ = 60 |
Пространственная конструкция | Вариант 4.0 | Исходные данные: F3=10 кН F4=12 кН M=4 кН·м P1 =5 кН P2 =3 кН a=0,6 м α=30° |
Кривошипно-Ползунный Механизм | Вариант 0.4 | Исходные данные: ОА=0,4 м АВ=1,4 м DE=1,2 м α=90° =120° =90° =60° м/с |
Динамика механической системы | Вариант 19 3 | Исходные данные: m1=m m2=2m m3=3m ƒ=0,15 |
РЕФЕРАТ
Курсовая работа содержит 84 страницы, 34 рисунка, 29 таблиц, 9 источников, 3 приложения.
РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ, ПЛОСКАЯ СОСТАВНАЯ КОНСТРУКЦИЯ, ПРОСТРАНСТВЕННАЯ КОНСТРУКЦИЯ, ФЕРМА, ДИНАМИКА, МЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, УРАВНЕНИЕ ЛАГРАНЖА ВТОРОГО РОДА, ОБЩЕЕ УРАВНЕНИЕ ДИНАМИКИ.
В работе рассмотрены различные методы решения задач по теоретической механике.
Целью курсовой работы является доказательство возможности использования методов общетеоретических дисциплин для решения конкретных инженерных задач, приобретение навыков самостоятельного решения практических задач.
Задачей курсовой работы является определение реакций связей плоской и пространственной конструкций, исследование кинематики многозвенного механизма, и, исследование динамики механической системы различными методами.
Определяются реакции опор плоской составной конструкции, пространственной конструкции, усилия в стержнях плоской фермы, проводится исследование кинематики многозвенного плоского механизма и динамики механической системы при помощи:
- дифференциальных уравнений движения механической системы;
- теоремы об изменении кинетической энергии в интегральном виде;
- теоремы о движении центра масс и теоремы об изменении количества движения;
- общего уравнения динамики;
- уравнения Лагранжа второго рода.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение | 11 | ||||
1 | Определение реакций опор плоской составной конструкции | 12 | |||
1.1 | Расчёт внешних усилий | 15 | |||
1.1.1 | Расчёт внешних усилий конструкции элемента ВК | 15 | |||
1.1.2 | Расчёт внешних усилий конструкции элемента КD | 17 | |||
1.1.3 | Расчёт внешних усилий конструкции элемента АВ | 18 | |||
1.2 | Расчёт главного вектора и главного момента плоской системы сил | 21 | |||
1.3 | Расчёт на ПЭВМ | 22 | |||
1.4 | Вывод по проведённым расчётам | 23 | |||
2 | Определение реакций опор и усилий в стержнях плоской фермы | 25 | |||
2.1 | Определение реакций в опорных узлах элементов | 27 | |||
2.2 | Определение усилий в стержнях фермы методом вырезания узлов | 29 | |||
2.3 | Определение усилий в стержнях фермы методом сечений Риттера | 38 | |||
2.4 | Расчёт главного вектора и главного момента | 39 | |||
2.5 | Расчёт плоской фермы на ПВЭМ при помощи программы PIVOT | 40 | |||
2.6 | Вывод по проведённым расчётам | 43 | |||
3 | Определение реакций опор пространственной конструкции | 46 | |||
3.1 | Расчёт реакций опор | 48 | |||
3.2 | Расчёт главного вектора и главного момента | 49 | |||
3.3 | Расчёт на ПЭВМ | 50 | |||
3.4 | Вывод по проведённым расчётам | 51 | |||
4 | Кинематическое исследование многозвенного плоского механизма | 52 | |||
4.1 | Определение скоростей | 53 | |||
4.2 | Определение ускорений | 56 | |||
4.3 | Результаты расчётов | 59 | |||
4.4 | Вывод по проведённым расчётам | 59 | |||
5 | Динамика механической системы | 60 | |||
5.1 | Использование дифференциальных уравнений к исследованию динамки механической системы | 61 | |||
5.2 | Применение теоремы об изменении кинетической энергии к исследованию динамики механической системы | 67 | |||
5.3 | Применение уравнения Лагранжа второго рода к исследованию динамики механической системы | 68 | |||
5.4 | Применение общего уравнения динамики к исследованию динамики механической системы | 70 | |||
5.5 | Применение теоремы об изменении количества движения и теоремы о движении центра масс к исследованию динамики механической системы | 73 | |||
5.6 | Вывод по проведённым расчётам | 75 | |||
Заключение | 77 | ||||
Библиографический список | 78 | ||||
Приложение А Расчёт на ПЭВМ плоской составной конструкции | 80 | ||||
Приложение Б Расчёт на ПЭВМ плоской фермы | 81 | ||||
Приложение В Расчёт на ПЭВМ пространственной конструкции | 84 | ||||
| | | | | | |
ВВЕДЕНИЕ
Курс теоретической механики является фундаментальной дисциплиной при подготовке инженеров любого профиля, в том числе инженеров по производству и эксплуатации ракетно-космической техники.
Основные законы и принципы теоретической механики служат базой для многих инженерных наук, а также широко используются в большинстве специальных дисциплин.
Проектирование, изготовление, испытания и грамотная эксплуатация современных машин, механизмов, конструкций и сооружений невозможно без знания основных законов, теорем и принципов теоретической механики.
Теоретическая механика - наука об общих законах механического движения и взаимодействия материальных тел. Под этим следует понимать, что теоретическая механика изучает законы механического движения, справедливые для любых материальных тел.
Все технические расчёты, которые выполняются при проектировании различных сооружений, при проектировании машин, при изучении полёта снаряда, движения потока жидкости или газа, движения отдельных звеньев механизмов и машин, при анализе различных технологических процессов, основаны на применении законов теоретической механики.
Механику надо знать при расчёте технологических процессов в машиностроении и в металлургии, в текстильной и лёгкой промышленности, при добыче полезных ископаемых и в технологических процессах пищевой промышленности, в сельскохозяйственном производстве - при обработке почвы, внесении удобрений, поливке, уборке урожая и т.д.
Механика – научная основа всех видов строительства от сооружения платин, мостов и дорог до возведения высотных зданий, и высочайших башен телевидения; а также всех видов транспорта - от морских судов и железнодорожных поездов до реактивных самолётов, ракет и лунохода.
Механика составляет значительную часть науки о Земле, науки о движении воздушных масс, о движении океанских волн, течений рек и ледников, о геологических преобразованиях земной коры, о землетрясениях (сейсмология), и вулканической деятельности.
По законам механики происходит передвижение животных по суше, полет птиц и насекомых в воздухе, плавание рыб и морских животных в воде, процесс кровообращения и движения лимфы в живом организме, процессы деления клеток и образования мускульной силы. Медицина использует механику при диагностике болезней и создании искусственных органов человеческого тела.
Механика сыграла основную роль в развитии теоретических основ воздухоплавания и теории движения ракет. Полет космических кораблей по заданным орбитам обеспечивают приборы, основанные на использовании тончайших особенностей механических явлений.
Механическое движение, основные законы которого изучает теоретическая механика, встречается повсюду – в природе и технике, дома, на улице и на производстве. Для того чтобы хорошо понимать и разбираться в окружающем нас мире, в происходящих вокруг нас явлениях, необходимо знать основные законы механического движения.
АмГУ
all_at_700














