- •Введение
- •Основные параметры, определяющие механические характеристики материалов и нагруженность кострукций
- •Характеристики нагруженности материала конструкции
- •Характеристики прочности, жесткости и выносливости материала конструкции
- •Расчетные предельные параметры нагруженности
- •Методы расчета конструкций
- •Общие положения
- •Расчет на прочность по методу допускаемых напряжений
- •Расчет на прочность по методу предельных состояний
- •Расчет на прочность по методу разрушающих нагрузок
- •Тексты заданий
- •Стержневые системы (задачи 1.1.1 …1.8.3)
- •Сосуды и резервуары (задачи 2.1.1 … 2.8.3)
- •Валы и диски (задачи 3.1.1 … 3.8.3)
- •Круглые пластины (задачи 4.1.1 … 4.8.3)
- •Методические указания к расчетам и примеры решения задач
- •Плоские стержневые системы
- •4.1.1 Алгоритм прямого счета и описание шаблонов
- •4.1.2 Пример решения задачи 1
- •Сосуды и резервуары
- •4.2.1 Алгоритм прямого счета
- •4.2.2 Примеры расчетов простых оболочек
- •4.2.3 Пример решения задачи 2
- •Валы и диски
- •4.3.1 Алгоритм прямого счета напряжений во вращающихся дисках
- •4.3.2 Пример решения задачи 3
- •Круглые пластины
- •4.4.1 Алгоритм прямого счета напряжений в круглых пластинах
- •4.4.2 Пример решения задачи 4
- •Библиографический список
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.
Основные параметры, определяющие механические характеристики материалов и нагруженность кострукций
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).
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.