В.И. Кучерявый - Учебное пособие - Уравнения математической физики для решения задач теории упругости (1248982), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Определение линейных и угловых перемещений в статически определимой балке.8. Опытная проверка теории косого изгиба.9. Опытная проверка теории внецентренного растяжения (сжатия).10.Испытание стальных образцов на продольный изгиб.11. Испытание стальной трубы на изгиб с кручением с помощью тензометрии.12.Определение опорного момента в статически неопределимой балке.13.Определение коэффициента концентрации напряжений.14.Определение ударной вязкости стали.15.Определение частот собственных колебаний упругого стержня.16.Испытание на малоцикловую усталость при изгибе вращающихсяобразцов.17.Испытание стального образца на выносливость при повторно-переменном изгибе.18. Определение коэффициента трещиностойкости малоуглеродистой стали.19.Поляризационно-оптические методы исследования напряжений.П.1.8.
Перечень контрольных работ по сопротивлению материаловКонтрольные работы выполняются по следующим темам: растяжение исжатие стержня, сдвиг, кручение, геометрические характеристики поперечныхсечений, теория напряжённого состояния и теории прочности, изгиб прямыхстержней, сложное сопротивление, устойчивость сжатых стержней, динамическая нагрузка, упругие колебания, статически неопределимые системы, прочность при циклических нагрузках.45П.1.9.
Библиографический список1. Дарков, А. Д. Сопротивление материалов [Текст]: метод. указания иконтрольные задания для студентов-заочников всех специальностей технических высших учебных заведений, кроме строительных / А. В. Дарков,Б. Н. Кутуков. – 14-е изд.
– М.: Высш. шк., 1985. – 56 с.2. Кутуков, Б. Н. Сопротивление материалов с основанием теории упругости и пластичности [Текст]: метод. указания и контрольные задания для студентов-заочников инж.-строит. спец. высш. учеб. заведений / Б. Н. Кутуков,М. М. Кац. – 3-е изд. – М.: Высш. шк., 1990. – 80 с.3. Дарков, А. В. Сопротивление материалов [Текст] / А.
В. Дарков,Г. С. Шпиро. – М.: Высш. шк., 1989. – 734 с. (а также последующие издания).4. Степин, П. А. Сопротивление материалов [Текст]: учеб. для немашиностроительных специальностей вузов / П. А. Степин. – 7-е изд. – М.: Высш. шк.,1983. – 303 с.П.1.10. Выбор варианта по специальностиМетодические указания и контрольные задания приведены в приложении(табл. П.1 и табл. П.1А). Заимствованы из государственных методических указаний [1, 2], которые утверждены Учебно-методическим управлением по высшему образованию и рекомендованы для отделений безотрывной формыобучения технических университетов.Студенты специальностей МОН, МЛК, БТП, РЭНГМ, БС, ПЭМГ выбирают контрольные задания по таблице П.1 – число контрольных определяетсяучебным графиком.Студенты инженерно-строительных специальностей ПГС, ТГВ, ВВ выбирают контрольные задания по таблице П.1А – число контрольных работ определяется учебным графиком.46Методические указания и контрольные задания для студентов-заочниковКаждый студент-заочник выполняет то количество контрольных работ,которое предусмотрено учебным графиком.
Задачи, входящие в состав контрольных работ, указаны в табл. П.1.1. Студент обязан взять из таблицы, прилагаемой к условию задачи, данные всоответствии со своим личным номером (шифром) и первыми шестью буквамирусского алфавита, которые следует расположить под шифром, например:шифр – 2 8 3 0 5 2;буквы – а б в г д е.В случае личного номера, состоящего из семи цифр, вторая цифра неучитывается.Из каждого вертикального столбца любой таблицы, обозначенного внизуопределённой буквой, надо взять только одно число, стоящее в той горизонтальной строке, номер которой совпадет с номером буквы. Например, вертикальныестолбцы табл.
П.5 обозначены буквами: е, г и д. В этом случае, при указанномвыше личном номере (шифре) 283052, студент должен взять из столбца е строкуномер два (второй тип сечения), из столбца г – строку номер нуль (Швеллер 36) ииз столбца д – строку номер пять (равнобокий уголок 90х90х6).Работы, выполненные с нарушением этих указаний, не засчитываются.Таблица П.1 – Номер задач, входящих в контрольные работы№ контрольнойработы1Число контрольных работ согласно графикуодна5, 7, 8,13, 17дветричетырепятьшесть4, 5, 7, 81, 2, 41, 2, 4, 51, 2, 3, 41, 2, 3, 45, 6, 7, 85, 6, 7, 89, 10, 119, 10, 1113, 14,15, 1718, 19,21, 2212, 13,14, 1516, 17,1819, 20,21, 222-13, 15,175, 7, 87, 8, 103--13, 15,174---13, 14,15, 1718, 19,21, 225----6----47-Таблица П.1А – Номера задач, входящих в контрольные работы дляинженерно-строительных специальностей – ПГС, ВВ, ТГВЧисло контрольных работ согласно графику№ контрольнойработыОднаДвеТриЧетыре17, 8, 13, 175, 7, 82, 5, 72, 3, 5, 72—13, 14, 178, 108, 10, 113——13, 14, 1713, 14, 164———17, 202.
Не следует приступать к выполнению контрольных заданий, не изучивсоответствующего раздела курса и не решив самостоятельно рекомендованныхзадач. Если основные положения теории усвоены слабо и студент обратил маловнимания на подробно разобранные в курсе примеры, то при выполнении контрольных работ возникнут большие затруднения.
Несамостоятельно выполненное задание не даёт возможности преподавателю-рецензенту вовремя заметитьнедостатки в работе студента-заочника. В результате студент не приобретаетнеобходимых знаний и оказывается неподготовленным к экзамену.3. Не рекомендуется также присылать в университет сразу несколько выполненных заданий. Это не даёт возможности рецензенту своевременно указатьстуденту на допущенные ошибки и задерживает рецензирование.4. В заголовке контрольной работы должны быть четко написаны: номерконтрольной работы, название дисциплины, фамилия, имя и отчество студента(полностью), название факультета и специальности, учебный шифр, дата отсылки работы, точный почтовый адрес.
Необходимо также указывать год издания методических указаний, по которым выполнялась контрольная работа.5. Каждую контрольную работу следует выполнять в отдельной тетрадиили на листах, сшитых в тетрадь нормального формата, чернилами (не красными), чётким почерком, с полями в 5 см для замечаний рецензента.6. Перед решением каждой задачи надо выписать полностью её условие счисловыми данными, составить аккуратный эскиз в масштабе и указать на нёмв числах все величины, необходимые для расчёта.7. Решение должно сопровождаться краткими, последовательными и грамотными, без сокращения слов, объяснениями и чертежами, на которых всевходящие в расчёт величины должны быть показаны в числах.
Надо избегатьмногословных пояснений и пересказа учебника; студент должен знать, что языктехники – формула и чертёж. При пользовании формулами или данными, отсутствующими в учебнике, необходимо кратко и точно указывать источник (автор, название, издание, страницу, номер формулы).488. Необходимо указывать единицы всех величин и подчеркивать окончательные результаты.9. Не следует вычислять большое число значащих цифр, вычислениядолжны соответствовать необходимой точности. Нет необходимости длину деревянного стержня в стропилах вычислять с точностью до миллиметра, но былобы ошибкой округлять до целых миллиметров диаметр вала, на который будетнасажен шариковый подшипник.10.
По получении из университета контрольной работы студент долженисправить в ней все отмеченные ошибки и выполнить все сделанные ему указания. В случае требования рецензента следует в кратчайший срок послать емувыполненные на отдельных листах исправления, которые должны быть вложены в соответствующие места рецензированной работы. Отдельно от работы исправления не рассматриваются.Задачи для контрольных работЗадача 1Стальной стержень ( E 2 105 МПа) находится под действием продольной силы Р и собственного веса ( 78 кН/м3). Найти перемещение сечения I-I(рис. П.1). Данные взять из табл.
П.2.Рис. П.149Задача 2Абсолютно жёсткий стержень опирается на шарнирно-неподвижную опору и прикреплён к двум стержням при помощи шарниров (рис. П.2). Требуется:1) найти усилия и напряжения в стержнях, выразив их через силу Q; 2) найтидопускаемую нагрузку Qдоп, приравняв большее из напряжений в двух стержняхдопускаемому напряжению [σ] = 160 МПа; 3) найти предельную грузоподъёмность системы Qт и допускаемую нагрузку Qдоп, если предел текучестиσт = 240 МПа и запас прочности k = l,5; 4) сравнить величины σдош, полученныепри расчёте по допускаемым напряжениям (см. п.
2) и допускаемым нагрузкам(см. п. 3). Данные взять из табл. П.2.Таблица П.2Схема№по рис.строки П.1, П.2,П.3, П.41I2II3III4IV5V6VI7VII8VIII9XI0XеF,см211121314151617181920вabcP, HH,кН105β1100120013001400150016001700180019002000г110120130140150110120130140150д5432154321ем2,12,22,32,42,52,62,72,82,93г2,12,22,32,42,52,62,72,82,93д1,11,21,31,41,51,61,71,81,92еНапряжение,МПаσxσyτx102030405060708090100г102030405060708090100д102030405060708090100еУказания.
Для определения двух неизвестных сил в стержнях надо составить одно уравнение статики и одно уравнение деформаций.Для ответа на третий вопрос задачи следует иметь в виду, что в одном изстержней напряжение больше, чем в другом. При увеличении нагрузки напряжение в первом стержне достигнет предела текучести ранее, чем во втором. Когда это произойдёт, напряжение в первом стержне не будет некоторое времярасти даже при увеличении нагрузки, система станет как бы статически определимой, нагруженной силой Q (пока еще неизвестной) и усилием в первомстержне:(1)N1 T F1 .50При дальнейшем увеличении нагрузки напряжение и во втором стержнедостигнет предела текучести:(2)N2 T F2 .Написав уравнение статики и подставив в него значения усилий (1) и (2),найдём из этого уравнения предельную грузоподъёмность QТК .Рис.
П.251Задача 3Жесткий стержень прикреплён к двум стальным стержням с площадьюпоперечного сечения F, опирающимся на неподвижное основание. К брусуприкреплён средний ступенчатый стальной стержень с зазором с(рис. П.З). Требуется (без учета собственного веса): 1) установить, при какойсиле H зазор закроется; 2) найти реакцию основания в нижнем сечении среднего стержня при заданной силе H и построить эпюру продольных сил длясреднего стержня; 3) найти усилия и напряжения в крайних стержнях при заданной силе H; 4) установить, на сколько градусов надо охладить среднийстержень, чтобы реакция основания в нижнем сечении среднего стержня призаданной силе H обратилась в нуль. Данные взять из табл.
П.2.Указания. При решении всех пунктов задачи следует учитывать, что ввиду симметрии системы усилия в крайних стержнях равны между собой.Для ответа на первый вопрос надо приравнять перемещение нижнегосечения среднего стержня от сил Н зазору ∆. Это перемещение равно суммедеформаций участков среднего стержня от продольных сил, возникающихот сил Н, и деформации любого из крайних стержней (для тех схем, в которых силы Н взаимно уравновешены, усилия и деформации для крайнихстержней равны нулю).Для ответа на второй вопрос надо алгебраическую сумму перемещенийнижнего сечения среднего стержня от сил Н и от реакции основания на среднийстержень R приравнять зазору ∆.